编号：FTJS107372
篇名： 烧结升温速率对微挤出3D打印水溶性氧化钙陶瓷型芯性能的影响
作者： 胡柏林1,2；穆英朋1,2；刘富初1,2,3；王妙1,2；徐永坤1；刘浩1,2；韩光超1,2；樊自田3
关键词： 氧化钙陶瓷型芯; 微挤出3D打印; 烧结升温速率; 烧结变形; 快速铸造;
机构：1.中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院2.中国地质大学深圳研究院3.华中科技大学材料科学与工程学院,材料成形与模具技术全国重点实验室
摘要： 以碳酸钙粉末为基体材料，聚乙二醇水溶液为粘结剂制备陶瓷浆料，采用微挤出3D打印技术制备细长陶瓷型芯坯体，再经分步式烧结工艺获得铸造用水溶性氧化钙陶瓷型芯。采用空气烧结，工业氧化铝粉末半埋和全埋烧结方法，研究了不同烧结升温速率对细长氧化钙陶瓷型芯形貌、烧结变形量、线性收缩率、弯曲强度和水溶速率等性能的影响规律及其机理。结果表明，工业氧化铝粉末全埋烧结方法可有效防止细长氧化钙陶瓷型芯的变形，并可同时提高陶瓷型芯的弯曲强度与水溶速率，降低收缩率。升温速率对细长氧化钙陶瓷型芯变形和裂纹具有较大影响，高升温速率下细长陶瓷型芯沿打印轨迹产生裂纹并具有较大的弯曲变形。当采用工业氧化铝全埋烧结方法，烧结温度为1 300℃，升温速率2℃/min、保温时间为2 h时，烧结后的细长氧化钙陶瓷型芯没有裂纹，烧结变形量仅为0.11 mm，线性收缩率为10.67%，弯曲强度为4.96 MPa，水溶速率为4.4 g/（s·m2），具有较好的综合性能。