辐照参数对氧化铝陶瓷浆料交联度的影响

供稿人:陈锐光，连芩

为了使素坯获得均匀的交联度以减小内应力，缓解脱脂和烧结产生开裂的情况。法国利摩日大学SPCTS实验室对影响交联度的原因之一 辐照参数进行了研究。

浆料的有机介质由1,6-己二醇二丙烯酸酯（HDDA）和乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯（PPTTA）按9:1混合而成，后续加入光引发剂2,2-二甲氧基-1,2-苯基乙-1-酮（DMPA）和50vol%的氧化铝粉末P172SB，球磨4h后，获得均匀并具有剪切稀化行为的浆料。采用顶部曝光、激光束扫描的方法，进行了三项研究：i）受辐射影响的层数，ii）在恒定的能量密度下，扫描速度和激光功率对交联度的影响和 ，iii）保持恒定能量密度下，辐射次数对交联度的影响。获得交联度的方法是通过FTIR光谱和Raman光谱。以测试模型的最下层和最上层这两层的交联度差异作为衡量素坯整体交联度均匀性指标。

图1 第一组实验结果

第一组结果显示，光源的辐照能影响5层的交联度，该5层的厚度与朗伯比尔定律所求得的固化深度吻合。

表1 第二组实验参数

表2 第二组实验结果

第二组结果显示，在能量密度一定的情况下，更低的激光功率与更慢的扫描速度使上下层的交联度差异更小，均匀性更好。

表3 第三组实验参数

表4 第三组实验结果

第三组结果显示，在能量密度一定的情况下，多次曝光的均匀性更好。

参考文献：
Chartier T , Dupas C , Geffroy P M , et al. Influence of irradiation parameters on the polymerization of ceramic reactive suspensions for stereolithography[J]. Journal of the European Ceramic Society, 2017.

供稿人:陈锐光，连芩
供稿单位：机械制造系统工程国家重点实验室