一种新型陶瓷材料3D打印成型工艺的试验研究

将陶瓷粉末与高分子材料共混制备的陶瓷材料喂入自主研制的粉体喂料3D打印机,打印出的陶瓷坯体经脱脂和干燥后,分别在最高烧结温度为1550,1580,1620,1650℃下烧结,测试烧结陶瓷体的物理性能。结果表明:随着最高烧结温度的升高,陶瓷体的致密性改善,物理性能提高;当最高烧结温度为1650℃时,陶瓷体的维氏硬度达到1202.8 HV,烧结密度达到5.45 Mg·m^(-3),抗弯强度达到902.1 MPa,断裂韧性达到11.69 MPa·m^(1/2)。

镁铝尖晶石透明陶瓷的研究进展

镁铝尖晶石(MgAl2O4)作为先进的透明陶瓷材料,具有透过波段宽、透过率高、各向同性,高熔点、高硬度、高强度、高电阻率、高热导率、高抗热震,耐腐蚀和耐高温等优异性能,可广泛应用于红外制导窗口、高马赫航空器的整流罩、透明装甲和极端环境下的光电设备窗口等关系国防安全与高性能关键设备领域。本文简要介绍了镁铝尖晶石透明陶瓷的基本性能和国内外研制情况,重点介绍中材人工晶体研究院有限公司三十余年在镁铝尖晶石高纯粉体合成、镁铝尖晶石透明陶瓷成型烧结工艺和性能研究及应用开发方面所做工作,分析了材料研制中遇到的困难与在应用开发过程中面临的竞争和挑战,思考材料的研究方向、方法,并对其应用和发展予以展望。

陶瓷材料的选区激光烧结快速成型技术研究进展

阐述了陶瓷材料选区激光烧结技术的原理、工艺和特点,着重分析了粉体预处理、激光烧结参数以及坯体后处理等工艺因素对制件精度和性能的影响,还介绍了该技术目前的应用状况以及潜在的应用领域,最后对该项技术研究和发展的趋势作了展望,指出选区激光烧结技术有可能成为本世纪最主要的陶瓷材料成型工艺之一。

羟基磷灰石陶瓷成型与烧结工艺研究

以磷酸钙为原料用煅烧新工艺制备了羟基磷灰石粉末,并以此为原料采用凝胶浇注成型工艺制备了羟基磷灰石陶瓷坯体,研究了不同成型工艺制备的羟基磷灰石陶瓷坯体的性能.借助DTA、XRD等分析了陶瓷坯体在烧结过程中的物理化学变化和晶相转变.

陶瓷材料选择性激光烧结/熔融技术研究与应用现状

选择性激光烧结(SLS)/熔融(SLM)技术作为增材制造技术的重要分支,在成形复杂结构件、缩短零件加工时间和降低成本等方面展现出巨大优势,而陶瓷作为极具应用潜力的材料,在汽车、医疗及航空航天等领域发挥巨大的应用前景。采用SLS/SLM成形陶瓷材料,在弥补和克服传统加工工艺不足的同时为陶瓷零件的制造提供了新的思路。本文从材料、成形质量及性能等方面详细综述了国内外陶瓷材料SLS/SLM技术发展状态和研究水平,对比不同陶瓷材料,重点针对氧化锆、氧化铝成形特点及面临的问题进行阐述,阐明了目前陶瓷SLS/SLM成形中存在的亟待解决的关键性问题,并深入分析了SLS/SLM成形工艺参数如粉末粒度和形貌、激光能量密度、扫描速度、温度场及后处理工艺对SLS/SLM成形件质量和性能的影响作用。

羟基磷灰石陶瓷凝胶浇注成型工艺研究

采用凝胶浇注成型工艺制备了羟基磷灰石陶瓷坯体，研究了单体、引发剂、催化剂、固相物含量及干燥工艺等因素对羟基磷灰石陶瓷坯体特性的影响，并比较了不同成型工艺制备的烃基磷灰石陶瓷坯体的物理性能和显微结构。研究表明：凝胶浇注成型工艺是一种适合于制备高强度复杂形状陶瓷坯体的原位成型工艺，采用合适的料浆组成与干燥工艺可制备抗弯强度高达５０ＭＰａ的羟基磷灰石陶瓷坯体。

基于缺陷控制改善凝胶注模成型凝胶体系的研究进展

从分析凝胶注模成型陶瓷悬浮体的固化机制入手总结了陶瓷坯体内应力产生的根源,并从缺陷控制角度指出,内应力在陶瓷坯体中的遗传和发展容易导致宏观裂纹的产生。通过改善凝胶体系来调控高分子网络,如利用丙烯酸羟乙酯与丙烯酰胺的共聚,或者在陶瓷浓悬浮体中添加适量聚乙二醇增塑陶瓷坯体可有效控制和消除陶瓷坯体中的内应力。

多孔氮化硅陶瓷天线罩材料制备及性能研究

针对新型导弹对配套天线罩材料性能要求,以纤维状氮化硅粉为主要原料,采用冷等静压工艺成型和气氛保护无压烧结工艺进行烧结,制备多孔氮化硅陶瓷材料。研究了原料和烧结助剂颗粒度、煅烧温度等工艺参数对材料性能的影响。选用合适的原料颗粒度和成型烧结工艺参数,成功制备了弯曲强度为154.53 MPa、密度为1.54 g/cm^(3)、气孔率为52.0%、介电常数3.28的多孔氮化硅陶瓷,可满足高性能导弹天线罩使用要求,并可实现根据使用要求对材料性能的可调控设计。

Al_2O_3陶瓷生产工艺中的若干问题

介绍了Al2 O3 陶瓷生产中的若干问题 ,特别是国内外在Al2 O3 陶瓷原料制备、配料、成型与烧结等方面的生产情况和研发动向 ,同时提出了自己的看法。

工程陶瓷的磨削钻孔及表面形成机理

结合工程陶瓷的加工特性,采用特定组份的铜基结合剂烧结金刚石钻头对其进行孔加工试验研究。结合剂体积分数为48%Cu、30%Co、6%N i、5%WC、5%Ti、4%Sn、2%Cr。根据烧结金刚石钻头的磨削加工特点,导出了唇面单颗金刚石磨粒的平均载荷的计算公式;在此基础上,结合陶瓷磨削表面的扫描电镜观察,分析了金刚石钻头磨削钻孔的陶瓷材料去除机理。结果表明,在试验条件下,陶瓷材料虽然以脆性断裂去除为主,但也有部分材料发生塑性变形去除。

凝胶浇注制备高性能氧化锆陶瓷的研究

主要研究了氧化锆陶瓷的凝胶浇注成型工艺,以及坯体的微观结构和烧成后陶瓷的力学性能,并讨论获得高性能的原因。结果表明选择适当的原材料,采用适当的成型工艺条件,可制备出加工性能优良的坯体。SEM照片显示其结构分布均匀,气孔率低。烧结后的氧化锆陶瓷密度高达6.08 g/cm3,强度达到1 020 MPa。

氧化物陶瓷激光选区烧结熔融成型研究进展

激光选区烧结熔融技术(SLS/SLM)作为增材制造技术的主要手段,在制备复杂结构件、减少制作周期、降低生产成本等方面具有明显优势,陶瓷材料在汽车、医疗、航空、航天、电池等领域具有很大的应用前景,以激光烧结技术成型氧化物陶瓷,能够极大扩展陶瓷的应用领域。目前,制约陶瓷烧结技术发展的主要因素为专用材料制备技术不够成熟、传统SLM设备无法满足使用要求等。综述了氧化物陶瓷激光选区烧结熔融技术的各种工艺原理及研究结果;从材料属性、铺粉方式、加热温度、成型质量等方面简要介绍了国内外氧化物陶瓷激光烧结成型研究成果,分析了制约其成型效果的主要原因;最后,对激光烧结技术在氧化物陶瓷制造方面的应用进行了展望。