近日，openceramics期刊上在線發(fā)表了歐盟2020地平線計(jì)劃資助，由奧地利萊奧本礦業(yè)大學(xué)和3D打印設(shè)備商Lithoz合作的研究成果——利用3D打印出*高強(qiáng)度超1Gpa的氧化鋁基陶瓷。

論文地址：https://doi.org/10.1016/j.oceram.2021.100082

研究人員采用多材料方法，將氧化鋁/氧化鋯層嵌入具有顯著殘余壓應(yīng)力的外層純氧化鋁層之間。由于零件是用不同的材料三維打印的，研究人員實(shí)際上能夠數(shù)字控制材料的放置，使這些材料在燒結(jié)過程中比單獨(dú)的氧化鋁（整體氧化鋁）更加致密。對打印的多層復(fù)合陶瓷和氧化鋁陶瓷進(jìn)行雙向彎曲試驗(yàn)，測得結(jié)果顯示純氧化鋁陶瓷強(qiáng)度為650mpa，而多層復(fù)合陶瓷則高于1gpa。

這一差異與燒結(jié)冷卻過程中，材料區(qū)域之間的熱失配導(dǎo)致的殘余壓應(yīng)力大小相對應(yīng)。包含不同陶瓷材料的各層結(jié)合在一起，與強(qiáng)大的界面相連接，使得能夠定制交替的面內(nèi)殘余拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。

這是*利用逐層打印工藝的3D打印技術(shù)來定制氧化鋁陶瓷強(qiáng)度，為利用殘余應(yīng)力設(shè)計(jì)具有特定機(jī)械性能的復(fù)雜形狀陶瓷結(jié)構(gòu)開辟了新途徑。

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