八戒体育陶瓷资料因为其奇异的呆滞、光学、电学和热学职能，正在航空航天、医疗、汽车、光伏和半导体行业拥有主要价钱。古代的陶瓷成型伎俩征求干式压造、等静压陶瓷、打针成型、凝胶锻造等。跟着工业时间的敏捷发扬，对布局庞大、职能优异的陶瓷的需求大幅增进。古代的陶瓷创造时间因为依赖模具而难以知足这些需求。3D打印时间的展现和敏捷发扬为容易高效地分娩庞大布局陶瓷供应分治理计划。

　　光固化陶瓷3D打印时间正在航空航天、医疗、半导体以及细腻化工和前辈创造等范围用紧密陶瓷庞大部件的造备中涌现出庞杂的潜力。正在光固化3D打印造备流程中，成形参数的采选对造备精度以及陶瓷部件最终的职能拥有主要影响。

　　指日，西北工业大学苏水师传授团队报道了一种光固化陶瓷3D打印固化深度的采选计谋。本讨论从表表粗劣度，成形精度，层状缺陷，双键转化率等方面，通盘评判了固化深度对素坯和烧结试样的影响。通过检测双键转化率，讨论了固化深度对层状缺陷和脱脂流程中热降解的影响。同时，微观布局认识和力学职能测试印证了固化深度对造备流程的影响。通过将这些挖掘与打印样品的力学职能结果干系联，开荒了一种光固化3D打印最佳固化深度的采选计谋。干系作事以题为“Selection strategy of curing depth for vat photopolymerization 3D printing of Al2O3 ceramics”的讨论论文颁发正在Additive Manufacturing，2024，88：104240。

　　起首明清楚本尝试利用浆料的固化特征弧线，并联合光-流变尝试探究了造备浆料的固化流程。同时挖掘打印样品的尺寸随固化深度的增进而增进。

　　图1 (a) Al2O3陶瓷浆料的固化特征，(b)分别固化深度下试样的尺寸，(c) 紫表线照耀下陶瓷浆料流变学特征，(d)图(c)中145至175秒的年华范畴显示凝胶点。

　　更改固化深度对打印样品的表表质料拥有主要影响，固化深度增进清楚消重了试样表表粗劣度，同时烧结后试样的表表粗劣度清楚优于打印素坯。

　　固化深度对与打印对象有必然角度的试样拥有主要的影响。从图3中能够看出较低的固化深度和较大的倾角造备的样品表表拥有更多的锯齿状的缺陷。针对上述结果，联合光固化3D打印成形特性，作战了分其余固化深度而爆发的尺寸和表表形式变动机造。

　　图4 通过VPP 3D打印创造的陶瓷零件因为分其余固化深度而爆发的尺寸和表表形式变动的示希图

　　固化深度的更改会增进成形流程中激光能量的输入密度，从图5平认识可知，固化深度增进清楚消重了固化试样中相对双键含量。一方面，固化深度增进有利于层间优越联合。另一方面，过高的固化深度变成新打印层难以激发上一层同时固化，消重了层间联合。同时，认识脱脂流程的DSC弧线可知，固化深度增进更改了脱脂流程的放热流程，热量开释向高温对象偏移。

　　图5 分别固化深度打印试样的FT-IR结果(a)和相对双键相对含量(b)

　　显微布局结果证据了固化深度对成形的表表缺陷和层状缺陷的影响顺序。当固化深度为层厚的3倍时，烧结后的试样中没有侦察到清楚的缺陷。抗弯强度结果标明，固化深度为层厚的3倍时，抗弯强度最大为630 MPa。韦布尔认识证据了抗弯强度结果的牢靠性。

　　图8： (a) 分别固化深度烧结试样的抗弯强度和相对密度, (b) 烧结试样抗弯强度结果的韦布尔统计认识

　　采选适应的固化深度对光固化陶瓷3D打印流程至合主要，并对部件的最终职能爆发强大影响。本讨论归纳考试了表表形式、精度陶瓷、固化样品的相对双键含量、层间缺陷和呆滞职能等多种要素。结果标明，较低固化深度有利于取得拥有优越尺寸精度的零件，但表表质料和呆滞职能较差。另一方面，过高的固化深度会消重印刷零件的形式精度，并正在脱脂流程中召集热效应，对最终零件的职能爆发倒霉影响。关于沿打印对象倾斜角度较大的打印模子，倡议固化深度采选为两到三倍的层厚陶瓷。不然，三倍于层厚的固化深度关于印刷拥有优异呆滞职能的陶瓷零件是最佳的。

　　然而，光和陶瓷浆料之间彼此效率的庞大性，导致揭示层厚度、固化深度和固化特征之间的本质合连依旧是一个挑拨。本尝试体贴推行中平凡利用的50μm层厚陶瓷，关于至极层厚的固化深度采选须要联合固化特征从头商量。这项讨论依旧为优化VPP陶瓷3D打印中的固化深度参数供应了通盘的援手，从而或许分娩出拥有所需职能的高质料组件。

　　苏水师，西北工业大学长聘二级传授、博士生导师。国度级领武士才，国度卓越青年科学基金取得者，中国有色金属更始抢先准备取得者，入选国度首批“香江学者”准备，陕西省“青年科技新星”、陕西高校青年更始团队学术领先人和陕西重心科技更始团队领先人。永久从事前辈定向凝聚时间与表面及新资料讨论，涉及高温合金、高熵合金、超高温复合陶瓷、生物陶瓷、钙钛矿太阳能电池、布局效力一体化复合资料以及定向凝聚与增材创造时间等。主办征求国度天然基金重心、优青等7项国度基金正在内的30余项国度及省部级主要科研项目，正在Nano Energy，Advanced Functional Materials，Nano Letters，Composites part B: engineering，Additive manufacturing等出名期刊颁发论文160余篇。获授权中国发现专利50余项以及3项美国发现专利。参编专著3部。获陕西省科学时间一等奖、二等奖，中国交通运输协会科学时间二等奖，陕西高校科学时间讨论卓越成绩特等奖，陕西省冶金科学时间一等奖，寰宇有色金属卓越青年科技奖和陕西青年科技奖各1项陶瓷。西工大苏水兵团队增材顶刊：光固化陶瓷3D打印固化深度的选拔政策