回复玩转3D：协同优化了陶瓷型芯的多项指标，这让3D打印技术在复杂零件制造中的应用更加广泛
玩转3D
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3D打印是制备涡轮叶片精密铸造陶瓷型芯的理想技术，但目前面临多层结构、强度差、收缩大等难题。近日，长安大学许西庆教授团队在《Ceramics International》发表研究，旨在提升光聚合3D打印硅基陶瓷芯综合性能。 团队在感光陶瓷浆料中加入不同含量氟化铝粉末作为前驱体，诱导莫来石晶须原位生长，探究其对3D打印陶瓷芯的影响。因3D打印陶瓷型芯存在各向异性、层间结合力弱、弯曲强度差，烧结易翘曲开裂等问题，而原位生长的莫来石晶须可通过拉链作用连接相邻打印层，改善层间结合力，提高力学性能与结构各向同性，解决传统3D打印陶瓷结构弱点。 研究实现了对槽式光聚合3D打印陶瓷型芯微观结构、力学强度、孔隙率和线性收缩率的协同优化。加入氟化铝和五水钒前驱体，成功原位生长莫来石晶须，且随氟化铝含量增加，晶须增大增粗。 当氟化铝含量为9 wt.%时，晶须形貌和分布最佳，有效缓解各向异性多层结构。在1540 ℃下，莫来石晶须显著提高硅基陶瓷型芯高温力学性能与尺寸精度，高温抗弯强度从14.7 MPa提升到22.3 MPa，三维线收缩率从1.01%、1.81%、2.91%降至0.16%、1.08%、0.66%，高温变形量减小至2.95 mm。
