晶须/纤维增强的3D打印氧化锆多孔陶瓷制备及性能研究

• 作者: 于德海 王飞 王特特 何博
• 来源期刊: 现代技术陶瓷
• 学科: 工学
• 关键词: 乳液模板法 直写成型 晶须/纤维增强 微观结构形貌 抗压强度
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 39-47
• 页数: 9页
• 分类号: TQ174
• 语种: 中文
• DOI: 10.16253/j.cnki.37-1226/tq.2022.01.004

摘要

钇稳定氧化锆(YSZ)是一种抗氧化性和耐久性优异的陶瓷,能够承受高温,非常适合作热防护材料.采用乳液/泡沫模板法将其制成具有微米级孔的多孔结构,再以氧化铝晶须或氧化锆纤维作为增强相,然后结合直写成型这种3D打印成型技术,又可在毫米级孔尺度上获得设计的自由.由此制备的梯度多孔结构,不仅可以增大材料的比表面积,减小体积密度,更能大大提高多孔YSZ的力学性能.研究增强体的类型、加入量及烧结温度对多孔氧化锆陶瓷微观形貌结构的影响,分析其与抗压强度的相互作用关系.结果表明,氧化铝晶须和氧化锆纤维的加入,均能有效提高多孔氧化锆陶瓷孔的抗压强度,晶须的增强效果更好.氧化锆纤维加入量为4wt％的多孔氧化锆陶瓷孔隙率最高,抗压强度提升最小,为166.6MPa.在1500℃烧结温度下,当氧化锆纤维加入量为8wt％时,抗压强度最大,达到269.36MPa.