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摘要
针对ZrO2材料应用于手机背板以及其他3C电子产品的需求，以氧化锆作为分散相，PDMS作为连续相，将墨水直写工艺与该复合陶瓷材料的成型制备方法相结合，研究ZrO2/PDMS复合陶瓷材料的可打印性能。在试验研究中，对不同分散相含量的浆料进行流变测试，测试结果表明配制的浆料具有非牛顿流体特性，当ZrO2体积分数在25%～30%时，浆料用于墨水直写打印时较易挤出且成型较好，此时浆料的储能模量在105～106Pa,临界屈服应力在142～264 Pa。在此基础上，研究了不同配比、针头直径与挤出速度对挤出纤维形貌的影响，结果表明纤维膨胀比与变形比随着分散相含量的增加而减少，随着针头直径与挤出速度的增加而增加；在低分散相含量时更容易达到材料的临界屈服应力，纤维膨胀比和变形比大，纤维表面缺陷少，高分散相含量时材料强度提高，纤维膨胀比和变形比低，但较难挤出，且容易出现熔体破裂现象。当ZrO2体积分数为28%,针头直径为1 mm,挤出速度为6 mm/s时纤维成型质量最优，表明ZrO2/PDMS复合陶瓷材料可用于墨水直写工艺，从而为后续陶瓷构件的制造奠定基础。
- 出版日期2023
- 单位广东省现代表面工程技术重点实验室; 广东省科学院; 广东工业大学
