新突破：利用逐層3D打印制備超1Gpa的氧化鋁陶瓷！

發布時間 | 2021-03-19 11:24 分類 | 技術前沿點擊量 | 2190

氧化鋯氧化鋁

導讀：3月5日的open ceramics期刊上在線發表了歐盟2020地平線計劃資助，由奧地利萊奧本礦業大學和3D打印設備商Lithoz合作的研究成果——利用3D打印出最高強度超1Gpa的氧化鋁基陶瓷。

3月5日的open ceramics期刊上在線發表了歐盟2020地平線計劃資助，由奧地利萊奧本礦業大學和3D打印設備商Lithoz合作的研究成果——利用3D打印出最高強度超1Gpa的氧化鋁基陶瓷。

論文地址：https://doi.org/10.1016/j.oceram.2021.100082

（a）兩個較大的晶粒位于印刷表面，作為氧化鋁整體樣品中的典型缺陷（見箭頭）

（b）較大的亞表面晶粒（虛線），作為a/ZTA/a多材料樣品的a層中的關鍵缺陷。

研究人員采用多材料方法，將氧化鋁/氧化鋯層嵌入具有顯著殘余壓應力的外層純氧化鋁層之間。由于零件是用不同的材料三維打印的，研究人員實際上能夠數字控制材料的放置，使這些材料在燒結過程中比單獨的氧化鋁（整體氧化鋁）更加致密。對打印的多層復合陶瓷和氧化鋁陶瓷進行雙向彎曲試驗，測得結果顯示純氧化鋁陶瓷強度為650mpa，而多層復合陶瓷則高于1gpa。

這一差異與燒結冷卻過程中，材料區域之間的熱失配導致的殘余壓應力大小相對應。包含不同陶瓷材料的各層結合在一起，與強大的界面相連接，使得能夠定制交替的面內殘余拉應力和壓應力。