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TRILOS三辊机和混料脱泡机在3D打印陶瓷复合材料中的应用
发布时间:2025/5/9   点击:557

关健词:分散

概况:当(dang)大量的(de)(de)(de)(de)陶瓷(ci)粉(fen)(fen)末添加(jia)到光敏树脂体系中,由(you)于静(jing)电(dian)力(li)(li)和(🌳he)范(fan)德华力(li)(li),陶瓷(ci)颗(ke)粒的(de)(de)(de)(de)团(tuan)聚(ju)是不可(ke)避(bi)免的(de)(de)(de)(de),颗(ke)粒团(tuan)聚(ju)将降低陶瓷(ci)浆(jiang)料(liao)的(de)(de)(de)(de)稳定(ding)性(xing)。为了解决(jue)上述技(ji)术问题,我(wo)们提供了用(yong)TRILOS三辊机和(he)混料(liao)脱(tuo)泡(pao)机均匀分(fen)(fen)散Si3N4/β-SiAlON复合陶瓷(ci)浆(jiang)料(liao)的(de)(de)(de)(de)方法。三辊机的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)作(zuo)𒀰用(yong)是依靠压力(li)(li)和(he)剪切力(li)(li)来克服浆(jiang)料(liao)的(de)(de)(de)(de)内聚(ju)力(li)(li),达到粉(fen)(fen)碎和(he)分(fen)(fen)散浆(jiang)料(liao)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。

室温透波素材作为一种多功能介质,广泛应用于飞机无线系统,可在恶劣环境中确保飞机正常运行。对飞机马赫数的改进对天线罩的性能提出了更高的要求。因此,新型多功能光纤宽带透波建筑材料的研制成为当务之急。联通宽带透波涂料的研究最初聚焦在聚合物材料上,但是这些材料不适用于高马赫数。随着研究的不断深入,氮化物材料如Si3N4、BN、Si-B-O-N、 Si-Al-O-N等由于其具有高强度、耐高温、耐雨水侵蚀、低介电常数和抗氧化性,成为了潜在的网络带宽透波的原材料。在这些材料中,Si3N4陶瓷表现出优异的机械性能,但其介电常数也更高。为了减少Si3N4陶瓷的介电常数,可将具有优异高温稳定性和低介电常数的材料,如β-SiAlON添加到Si3N4陶瓷中。然而,生产很大的复杂部件受到高加工成本的制约。因此,优化陶瓷成型工艺,降低成本对制备高强度和低介电常数的Si3N4基陶瓷制品透波村料非(fei)常重(zhong)要。  

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图1

3D打印在陶瓷成型中的应用,为Si3N4/β-SiAlON复合陶瓷的制备提供了一种新的制备方法。其中,光聚合3D打印技术具有很高的准确性,被广泛用于制造几何复杂的陶瓷。但当大量的陶瓷粉末添加到光敏树脂体系中,由于静电力和范德华力,陶瓷颗粒的团聚是不可避免的,颗粒团聚将降低陶瓷浆料的稳定性。为了解决上述技术问题,我们提供了用TRILOS三辊机和混料脱泡机均匀分散Si3N4/β-SiAlON复合陶瓷浆料的方法。三辊机的主要作用是依靠压力和剪切力来克服浆料的内聚力,达到粉碎和分散浆料的目的。

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图2

图2显示了Si3N4/β-SiAlON复合陶瓷的制备过程。

1.     将丙烯酸树脂和玛瑙球放入罐子中,氧化改性的Si3N4Al2O3Y2O3粉末(92 wt.% Si3N48 wt.% Al2O3-Y2O3)和分(fen)散剂随后分(fen)批加入,用(yong)球磨机在300r/🐠min的(de)速(su)度下研磨8小时。

2.     将光引(yin)发剂(树(shu)脂的1wt.%)加(jia)入球磨机中研磨1小时(shi)。

3.     将触变剂(粉末的4 wt.%)加入浆料中,并使用TRILOS PM300V混料脱泡机在(zai)1800 rpm下混合(he)。

4.     混合后的浆料用TRILOS TR80A三辊机分散,得到均匀分散的浆料。

5.     在-100 kPa的真空下,用TRILOS PM300V混料脱泡机处理浆料,去除气泡。

6.     将浆料进行印刷,然后脱脂和烧结处理。

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