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陶瓷革命!3D打印介电陶瓷部件不用再烧结

来源:客户端

发布时间:2018-11-19 18:38:28

点击量:2044

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我国很早就制作陶瓷了,其中烧制是不可缺少的一环,但一组研究人员描述了他们如何通过3D打印创建介电陶瓷部件,同时避开了通常必要的烧结阶段。


陶瓷革命!3D打印介电陶瓷部件不用再烧结


粉末床熔合是陶瓷添加剂制造的唯一单步工艺。研究人员专注于材料挤出。他们通过将水溶性材料钼酸锂(Li2MoO4)与水混合来制造3D可印刷浆料。“钼酸锂(Li2MoO4)是一种无毒的介电陶瓷材料,已经研究用于抑制腐蚀和湿度传感应用,和用于改进形式的锂离子电池的阳极材料,以及甲烷氧化催化剂。“研究人员解释说。 “对于微波器件,Li2MoO4是有意义的,因为除了540°C的低温度烧结之外,它还具有有利的低介电损耗。但是,Li2MoO4是水溶性的,可以在低至室温的温度下制造元件。“


陶瓷革命!3D打印介电陶瓷部件不用再烧结



在这种称为室温制造或RTF的方法中,钼酸锂粉末用水润湿,并且材料的部分溶解形成水相,这有助于在压缩过程中颗粒堆积和致密化并避免收缩。溶解的钼酸锂在干燥过程中由于水分蒸发而重结晶,可通过热处理加速。因为不需要烧结,所以不会形成额外的变相或热膨胀不均导致模型变形。

一旦形成固体陶瓷颗粒和饱和水相的粘性混合物,就可以使用低成本注射器式3D打印机打印样品盘。样品印刷有光滑表面,浆料成功挤出。


陶瓷革命!3D打印介电陶瓷部件不用再烧结

“由于挤出压力,毛细管力和溶解的Li 2 MoO 4的重结晶,在印刷和干燥浆料期间发生印刷部件的固结和致密化。研究人员表示,通过在120°C加热可确保完全干燥后。 “微观结构显示印刷层没有分层。获得了相对高的密度和良好的介电性能,特别是当考虑不使用烧结和仅来自挤出的压力时。预计这种方法对于类似的陶瓷和陶瓷复合材料是可行的。“

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