3D打印成型陶瓷零件坯體及其致密化技術

作者：劉凱,孫華君,王江,史玉升

摘要：3D打印技術在陶瓷零件成型方面具有較大應用潛力，被認為是近凈尺寸成型高性能復雜結構陶瓷零件的一種新途徑。本文比較了陶瓷零件或其坯體的激光選區熔化、薄材疊加制造、熔融沉積造型、光固化、三維打印和激光選區燒結等不同3D打印工藝及其致密化手段的優勢和不足，認為較低的相對密度和強度是阻礙3D打印陶瓷零件實現產品應用的主要障礙。本團隊近年來采用造粒混合法制備出具有良好流動性的3D打印復合陶瓷粉體，再通過激光選區燒結(SLS)和冷等靜壓(CIP)技術分別進行坯體成型及均勻致密化處理，制備出了高性能、復雜結構的Al2O3致密陶瓷零件。本文回顧了這些工作，并補充介紹了溶解沉淀和溶劑蒸發這兩種制備復合陶瓷粉體的新方法，利用SLS/CIP復合工藝進一步制造了ZrO2、SiC、高白土等其它材質的復雜陶瓷零件，為3D打印陶瓷用于航空航天、醫療、藝術等領域奠定了基礎。

發文機構：武漢理工大學材料科學與工程學院 華中科技大學材料成形與模具技術國家重點試驗室

關鍵詞：3D打印技術致密化冷等靜壓3D PrintingDensificationCold isostatic pressing

分類號： TQ174[化學工程—陶瓷工業][化學工程—硅酸鹽工業]