高性能陶瓷在航空航天、核工程等領(lǐng)域的重大應(yīng)用需求越來越廣泛，與傳統(tǒng)成型技術(shù)相比，陶瓷3D打印成型技術(shù)具有制備復(fù)雜結(jié)構(gòu)、近凈成型、無模快速制造和降低成本等優(yōu)勢。
西安交通大學(xué)鮑崇高教授團(tuán)隊(duì)采用聚多巴胺對熔融石英（SiO2）陶瓷進(jìn)行表面包覆改性，取代了傳統(tǒng)光固化成型膏料制備所需的分散劑和吸光劑，制備了基于光固化成型（SLA）技術(shù)的SiO2f/m-SiO2陶瓷膏料。所制備的SiO2f/m-SiO2陶瓷膏料具有優(yōu)異的流變特性和更高的成型精度。采用光固化成型結(jié)合硅溶膠浸漬技術(shù)對SiO2f/m-SiO2復(fù)合陶瓷進(jìn)行浸漬處理對SiO2f/m-SiO2復(fù)合陶瓷的力學(xué)性能進(jìn)行改善。結(jié)果表明，當(dāng)浸漬次數(shù)為3次時(shí)，SiO2f/m-SiO2復(fù)合陶瓷的力學(xué)性能得到較大提升，其中彎曲強(qiáng)度增幅約20.4%，壓縮強(qiáng)度增幅約42.0%。
研究組采用陶瓷光固化成型技術(shù)，系統(tǒng)研究了SLA膏料組分、光固化成型、脫脂、燒結(jié)以及后處理等關(guān)鍵技術(shù)，其目標(biāo)結(jié)構(gòu)件成型周期僅需17小時(shí)，通過纖維增強(qiáng)、復(fù)合浸漬、優(yōu)化成型、脫脂、燒結(jié)工藝等，獲得了滿足致密性、強(qiáng)度和尺寸精度等要求，在復(fù)雜構(gòu)件陶瓷增材制造技術(shù)方面取得重要突破。
該成果以《聚多巴胺包覆SiO2陶瓷膏料的制備及光固化成型結(jié)合硅溶膠浸漬SiO2f/SiO2復(fù)合材料力學(xué)性能研究》(The fabrication of fiber-reinforced polyamine-coated silica paste and the mechanical properties of SiO2f/SiO2 composites via stereolithography combined with silica sol impregnation)為題發(fā)表于3D打印國際頂級期刊《增材制造》(Additive Manufacturing)上，材料科學(xué)與工程學(xué)院博士生董文彩為論文第一作者，鮑崇高教授為唯一通訊作者，西安交通大學(xué)金屬材料強(qiáng)度國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為論文唯一通訊作者單位。
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