编号：CYYJ04937
篇名： 聚甲基丙烯酸甲酯微球调控对光固化增材制造氧化铝陶瓷型芯性能的影响
作者： 张科1,2；郝宗栋1,2；窦睿1,2；王醴1,2
关键词： 光固化增材制造技术; 氧化铝陶瓷型芯; PMMA微球; 收缩率; 孔隙率; 弯曲强度;
机构：1.江南大学机械工程学院2.江南大学江苏省先进食品制造装备与技术重点实验室
摘要： 氧化铝基陶瓷型芯具有优异的高温稳定性，但其烧结收缩大、脱芯困难等问题限制了其工程应用。本课题采用光固化增材制造（VPP）技术制备氧化铝陶瓷型芯，以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微球为牺牲模板，研究其添加量对烧结后型芯试样的孔隙率、收缩率、弯曲强度及微观结构的影响。结果表明，PMMA微球在300⁓450 ℃范围内裂解烧失并形成球形孔隙。随着PMMA添加量由0wt.%增加至20wt.%，孔隙率由27.40%提高至43.37%；收缩率呈先降低后略有回升趋势，其中含15wt.% PMMA试样的收缩率最低，表现出较好的尺寸稳定性；弯曲强度由23.64 MPa降低至10.64 MPa。SEM结果显示，PMMA烧失后形成均匀球形孔结构。随PMMA添加量增加，孔结构由分散孤立孔演化为多级孔，添加量20wt.%时出现局部连通孔。PMMA微球能够有效调控VPP成形氧化铝陶瓷型芯的烧结行为，15wt.%PMMA添加量型芯在尺寸稳定性、孔结构与力学性能之间表现出较好的综合平衡，可为高精度、高孔隙率氧化铝陶瓷型芯的制备及脱芯性能改善提供参考。