掺入TiO_(2)对采用数字光固化成型技术打印Al_(2)O_(3)陶瓷性能的影响

作者：王瑞; 杨道媛; 原会雨; 崔俊艳

来源：耐火材料, 2022, 1-8.

• 数字光固化成型技术
• Al_(2)O_(3)陶瓷
• 强度
• 体积密度
• 烧结助剂

以光敏丙烯酸树脂与分散剂SP-710(粉体质量的3%)为液相，以d_(50)=2.38 μm的Al_(2)O_(3)粉和添加剂TiO_(2)粉为固相，制备了固含量为78%(w)的Al_(2)O_(3)陶瓷浆料。采用数字光固化成型技术(DLP)打印Al_(2)O_(3)陶瓷素坯经1 450、1 500、1 550、1 600 ℃保温4 h烧后，分析TiO_(2)添加量(质量分数分别为0、1%、2%、3%、5%)对Al_(2)O_(3)陶瓷试样性能的影响。结果表明：TiO_(2)的加入可促进Al_(2)O_(3)陶瓷的烧结，显著提高致密性，降低烧结温度，并确定TiO_(2)最优掺量为3%(w)，烧结温度最优为1 600 ℃，此时试样X-Y-Z轴收缩率分别为15.72%、15.77%与23.77%，显气孔率为2.41%，体积密度为3.74 g·cm~(-3)，三点弯曲强度为251.06 MPa，与未添加TiO_(2)的Al_(2)O_(3)陶瓷对比，体积密度提高了0.56 g·cm~(-3)、显气孔率降低了8.4倍、三点弯曲强度增大为原来的2.5倍。因此，加入适量TiO_(2)，可以有效提高DLP打印陶瓷体的致密度与强度，使打印试样的性能接近压制成型的试样，有望使打印工艺应用于耐火材料领域。

• 单位
  材料科学与工程学院; 郑州大学