中國(guó)粉體網(wǎng)訊  先進(jìn)陶瓷材料憑借優(yōu)越的性能優(yōu)勢(shì)被廣泛被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、機(jī)械、電子、航空航天和生物醫(yī)學(xué)工程。傳統(tǒng)的陶瓷制備方法，即從微粉制備、成型、燒結(jié)等加工方法，雖經(jīng)過多年研究，在各個(gè)環(huán)節(jié)都有突破，新技術(shù)層出不窮，但同時(shí)也暴露出傳統(tǒng)方法制備溫度高、成型困難、加工性差、結(jié)構(gòu)不勻稱等局限性。

新興的增材制造技術(shù)(3D打印)在高性能陶瓷的成型制造領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿?有望突破傳統(tǒng)陶瓷加工和生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸，為陶瓷關(guān)鍵零部件的應(yīng)用開辟新的途徑，為解決傳統(tǒng)制造問題和挑戰(zhàn)提供了全新的可能性。

近日，中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所在陶瓷增材制造技術(shù)新領(lǐng)域取得重要研究成果，提出了一種光固化數(shù)學(xué)模型，用于分析研究立體光刻（SLA）零件的成型質(zhì)量；發(fā)現(xiàn)前驅(qū)體陶瓷漿料在增材制造過程中存在固化缺陷，并提出了改善方法。該研究成果于2022年發(fā)表在 JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY 雜志上。

單點(diǎn)光固化數(shù)學(xué)模型

增材制造技術(shù)使得陶瓷產(chǎn)品多樣化、復(fù)雜化、多功能化和高性能化，但是增材制造過程中的光固化缺陷是影響最終產(chǎn)品的關(guān)鍵因素。以往的研究?jī)H是局限于材料與激光之間的相互作用，而整體光固化的固化區(qū)域布局和缺陷分布規(guī)律未曾被研究，其中牽涉到陶瓷漿料的單點(diǎn)光固化數(shù)學(xué)模型更沒有被提出。

沈陽自動(dòng)化研究所工藝裝備與智能機(jī)器人研究室提出一種光固化數(shù)學(xué)模型，用于分析在不同點(diǎn)搭接率、線搭接率和面搭接率下，零件整體光固化中不同固化質(zhì)量布局和缺陷形成規(guī)律；通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法，進(jìn)一步提出結(jié)合漿料參數(shù)與設(shè)備參數(shù)相匹配的方法，從而改善陶瓷增材制造過程中的缺陷問題。

多孔且具備復(fù)雜和簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的氧化鋁陶瓷

目前，沈陽自動(dòng)化所擁有了國(guó)內(nèi)先進(jìn)的陶瓷增材制造能力，具備高精度成型的立體光刻工藝（Stereo-lithography）、材料熱重分析儀器、溫控精準(zhǔn)的1700℃高溫電爐和真空脫脂爐等設(shè)備，能夠形成一條基于數(shù)字光固化成型的陶瓷產(chǎn)品制備的工藝鏈，能夠自主研發(fā)和設(shè)計(jì)不同復(fù)雜形狀的陶瓷零件，完全擺脫了傳統(tǒng)陶瓷制備的束縛，引領(lǐng)了陶瓷增材制造技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。

來源：中科院沈陽自動(dòng)化所

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/空青）

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