二氧化钛陶瓷浆料的制备及其直写成型3D打印

直写成型技术是一种基于浆料挤出的3D打印技术,具有设备简单、投入低,可在温和条件下制备出精细复杂的三维结构的优点,在先进陶瓷制备领域潜力巨大.但直写成型技术目前面临材料缺乏、浆料制备困难等难题.为此,首先自主研发了一种基于气压式的新型直写成型3D打印机.在此基础上,以二氧化钛为原料,选用聚乙烯醇(PVA)作为流动助剂和粘结剂,制备了适用于直写成型的二氧化钛陶瓷浆料,研究了PVA含量对浆料流变行为及其直写成型可打印性的影响.在此基础上,打印加工了具有复杂形状和结构的二氧化钛制件,考察了其断面形貌、打印精度,并进一步分析了其烧结后的性能等.结果表明PVA的加入有效的降低浆料的黏度,提高其流动性,有助于其3D打印,改善了打印制件层与层之间的粘结情况,但PVA含量大于10wt％后,会导致浆料在沉积阶段出现坍塌现象.此外,PVA含量增加后,会导致烧结件硬度降低,收缩率增加.