基于DIW工艺的ZrO_(2)/PDMS复合陶瓷材料可打印性能研究

吴洋洋; 罗永皓; 伍尚华; 李艳辉; 张欣悦; 马文有

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基于DIW工艺的ZrO_(2)/PDMS复合陶瓷材料可打印性能研究

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针对ZrO_(2)材料应用于手机背板以及其他3C电子产品的需求,以氧化锆作为分散相,PDMS作为连续相,将墨水直写工艺与该复合陶瓷材料的成型制备方法相结合,研究ZrO_(2)/PDMS复合陶瓷材料的可打印性能。在试验研究中,对不同分散相含量的浆料进行流变测试,测试结果表明配制的浆料具有非牛顿流体特性,当ZrO_(2)体积分数在25%~30%时,浆料用于墨水直写打印时较易挤出且成型较好,此时浆料的储能模量在10^5~10^6Pa,临界屈服应力在142~264 Pa。在此基础上,研究了不同配比、针头直径与挤出速度对挤出纤维形貌的影响,结果表明纤维膨胀比与变形比随着分散相含量的增加而减少,随着针头直径与挤出速度的增加而增加;在低分散相含量时更容易达到材料的临界屈服应力,纤维膨胀比和变形比大,纤维表面缺陷少,高分散相含量时材料强度提高,纤维膨胀比和变形比低,但较难挤出,且容易出现熔体破裂现象。当ZrO_(2)体积分数为28%,针头直径为1 mm,挤出速度为6 mm/s时纤维成型质量最优,表明ZrO_(2)/PDMS复合陶瓷材料可用于墨水直写工艺,从而为后续陶瓷构件的制造奠定基础。

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来源
《材料导报》 |2023年第s01期|115-122|共8页
作者
吴洋洋; 罗永皓; 伍尚华; 李艳辉; 张欣悦; 马文有;
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作者单位

广东工业大学机电工程学院;

广东省科学院新材料研究所;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类机器人技术;
关键词
墨水直写工艺(DIW); 氧化锆陶瓷; 非牛顿流体; 流变分析; 挤出可打印性能;

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