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用途最廣的氧化物陶瓷材料之——升華三維3D打印材料氧化鋁顆粒

升華三維 2022-06-27 | 閱讀：785

近些年來,，憑借機(jī)械強(qiáng)度高,、抗壓耐磨、硬度大等優(yōu)勢(shì),，陶瓷材料在商業(yè)上的關(guān)注度越來越高,，在工業(yè)生產(chǎn)、航空航天,、生物制藥,、醫(yī)療器械等領(lǐng)域都有大規(guī)模的應(yīng)用。不過由于陶瓷制備成形的成本較高,，且加工燒結(jié)所需的時(shí)間長,，不利于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的材料，因此在一定程度上阻礙了它在各領(lǐng)域的發(fā)展,。這個(gè)時(shí)候有著成形精度高,、工序周期短、無模個(gè)性化制作成本相對(duì)較低及材料多樣性等優(yōu)勢(shì)的3D打印成為了不錯(cuò)的選擇,。

在常見的陶瓷材料中,，氧化鋁具有機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣電阻大,、硬度高,、耐磨、耐腐蝕及耐高溫等一系列優(yōu)良性能,，是目前氧化物陶瓷中用途最廣,、產(chǎn)銷量最大的陶瓷新材料，在航空航天,、模具,、耐火材料、電池,、生物醫(yī)療等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用,。憑借上述及顯著的成本優(yōu)勢(shì)，氧化鋁在陶瓷3D打印領(lǐng)域中大受歡迎,，是最受關(guān)注的打印材料之一,。

材料圖.jpg 升華三維3D打印材料—氧化鋁顆粒料

升華三維推出的陶瓷3D打印材料——氧化鋁顆粒UPGM-AL2O3是一種陶瓷聚合物復(fù)合材料,，呈白色，粒徑在8-14目的近球形顆粒,，可用于生產(chǎn)氧化鋁的陶瓷部件,。基于升華三維首創(chuàng)的粉末擠出打印技術(shù)（PEP），在無模具的情況下通過升華三維3D打印設(shè)備逐層快速打印氧化鋁顆粒使之成型,，然后再結(jié)合傳統(tǒng)陶瓷粉末注射成型技術(shù)（CIM）的脫脂燒結(jié)等工藝進(jìn)行后處理,，獲得最終致密的陶瓷部件。可應(yīng)用于高溫坩堝 ,、耐火爐管及特殊耐磨材料,，如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等,。

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氧化鋁陶瓷成型工藝流程

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燒結(jié)件力學(xué)性能

陶瓷3D打印技術(shù)具備的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì),，大幅提高了氧化鋁陶瓷的生產(chǎn)效率并降低了生產(chǎn)成本，目前氧化鋁陶瓷3D打印材料已經(jīng)在建筑,、航空航天和電子產(chǎn)品等領(lǐng)域得到了推廣及應(yīng)用,，具體如下：

1.醫(yī)療陶瓷

3D陶瓷打印采用氧化鋁制成的陶瓷支架,，可廣泛用于臨床醫(yī)療和外科方面的骨折和關(guān)節(jié)軟組織損傷的修復(fù),。骨關(guān)節(jié)軟組織損傷修復(fù)工程采用陶瓷支架的設(shè)計(jì)和制造，使陶瓷支架流體力學(xué)的強(qiáng)度和尺寸的精準(zhǔn)度都得到了較大的提高,，可廣泛用于醫(yī)療和關(guān)節(jié)周圍的骨折和軟組織缺損的填充和修復(fù),。

圖片3.png 陶瓷植入體（樣品來源：升華三維）

可以說，3D打印在臨床醫(yī)學(xué)和外科領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用大大提高了醫(yī)療和外科關(guān)節(jié)修復(fù)治療的安全性和效率,，為多孔生物學(xué)界面的設(shè)計(jì)制造和應(yīng)用提供了全新的技術(shù)解決方案,。

2.航空航天

由3D打印零部件技術(shù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的航天航空設(shè)備零部件產(chǎn)品具有設(shè)計(jì)精度高、質(zhì)量輕,、結(jié)構(gòu)規(guī)整,、力學(xué)性能好等優(yōu)勢(shì)，制造生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)復(fù)雜的光打印零配件,，并且可以直接用于航空設(shè)備的修復(fù)和裝配,，方便快捷。

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氧化鋁零部件（樣品來源：升華三維）

3.化工陶瓷

氧化鋁陶瓷耐腐蝕,、耐酸耐堿,、耐高溫、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,，在化工應(yīng)用方面也有廣泛的應(yīng)用,。3D打印的氧化鋁陶瓷能夠制作耐腐蝕的精密閥門、特殊催化精密零件等,。

4.首飾/工藝品

3D打印可以根據(jù)所需打印出各種特定形狀的物體,，同時(shí)又因?yàn)檠趸X陶瓷本身具有耐磨,、硬度高，具有光澤性等特性,，因此在珠寶首飾及工藝品領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,。

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打印飾品

陶瓷3D打印的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用難點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)其高效率、高品質(zhì)的生產(chǎn),，同時(shí)高致密度的大型復(fù)雜零件的制造也是其亟待解決的問題,。但在可觀的市場前景的驅(qū)使下，國內(nèi)對(duì)于陶瓷3D打印的研究已逐漸走向成熟,，尤其是氧化鋁等常見材料,，距離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用已不再遙遠(yuǎn)。一旦成功,，陶瓷3D打印必能為航空航天,、高端武器、電子等高精尖產(chǎn)業(yè)帶來無法估量的效益,，值得期待,！