《3D打印陶瓷技术要想突破这5种陶瓷粉末是关键.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3D打印陶瓷技术要想突破这5种陶瓷粉末是关键.docx（4页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、3D打印陶瓷技术要想突破，这5种陶瓷粉末是关键一、粉末材料是3D打印陶瓷技术的关键增材制造（3D打印）被称为第三次工业革命，2023年工信部等三 部委联合发布国家增材制造产业进展推动计划（20232023年）， 首次从政府层面对3D打印技术予以高度评价。3D打印在我国的进展面临着一个严重的瓶颈，就是耗材，如何制 备出超高强度、超高耐温、超高韧性、超高抗蚀、具有肯定环境适应性 的新材料，是中国在3D打印市场的突破口。2023年1月24日，工信部等四部委印发新材料产业进展指南， 明确指出要布局一批前沿新材料。在增材制造材料方面，要研发开发氧 化铝、氧化错、碳化硅、氮化铝、氮化硅等陶瓷粉末。对于陶瓷
2、材料来说，原材料粉末的性能（如纯度、粒径大小及分 布、颗粒形态等因素）会对陶瓷的使用性能产生直接影响。理想的陶瓷 粉末重要有成分掌控精、致密度高、球形度好、颗粒尺寸小且粒度分布 范围窄、分散性好、流动性好等特性。二、5大陶瓷粉末1、氧化铝（1）氧化铝粉末的特性氧化铝是一种白色无定形粉状物，质极硬、熔点高、耐酸碱、耐 腐蚀、绝缘性好，重要用于铝的冶炼，还用于耐火材料、陶瓷等。99. 99%高纯氧化铝粉末重要用于高压钠灯、新型发光材料、特别 陶瓷、高级涂层、三基色、催化剂及一些高性能材料。99. 995%高纯氧 化铝粉重要用于LED人造蓝宝石晶体、高级陶瓷、PDP荧光粉及一些高 性能材料。纳米氧化
3、铝粉末添加到各种丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅丙乳液 等树脂的水性液体中，添加量为5%10%,可提高树脂硬度。(2)氧化铝粉末的制备方法化学制备方法：拜耳法、硫酸铝锭热解法、碳酸铝铁热解法等， 拜耳法氧化铝粉末平均粒径范围为10100%碱含量高、粒度粗，不宜 在精细陶瓷中应用；机械研磨：氧化铝在高能量研磨设备的研磨下，达到亚微米粒级 以至纳米粒级，用这种方法制得的氧化铝粉表面缺陷多，烧结活性也较 好，另外具有成本低廉，制备便利，产量高等优点。(3)氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。2、氧化错(1)氧化错粉末的特性氧化错作为一种金属氧化物，具有熔沸点高、热膨胀系数大、抗 腐蚀性
4、强、化学稳定性好等优异的物理和化学性质，可应用于烤瓷牙、 刀具、传感器、轴承、陶瓷、汽车尾气排气装置等领域。(2)氧化错粉末的制备方法氧化错粉末的制备方法有机械粉碎、化学沉淀法、水热法、水热 结晶、溶胶一凝胶法、等离子体法和电弧炉法、喷雾干燥等，工业上常 采纳气流粉碎制备氧化错粉末，颗粒尺寸一般在188um之间。(3)氧化错陶瓷氧化错陶瓷具有熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体、而高 温下则具有导电性等优良性质，可作为感应加热管、发热元件、氧传感 器、高温发热体、热障涂层等领域。3、碳化硅(1)碳化硅粉末的特性碳化硅是一种超硬材料，莫氏硬度为9.5,具有硬度高、强度高、 抗氧化和耐磨性能好等优
5、异性能。碳化硅重要有四大应用领域：功能陶 瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原材料。(2)碳化硅粉末的制备方法碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼 得的碳化硅块，经碎裂、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的 产品。碳化硅本身硬度高，要使其粒径分布达到所限定的范围，对于碳 化硅微粉的粉碎和分级来说非常困难，气流粉碎和分级设备是碳化硅微 粉行业不可替代的超微细加工设备。密友QF系列气流粉碎机(气流磨)碳化硅粗料目前已能大量供应，而技术含量极高的纳米级碳化硅 粉体的规模化生产和应用还需要一段时间。(3)碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷具有优良的常温力学性能(高的抗弯强度、优良的抗 氧化性、良好
6、的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数)，而且高温 力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中最佳的。4、氮化铝(1)氮化铝的特性氮化铝属类金刚石氮化物，呈白色或灰白色，具有热导率高(约 3200W/mK)、热膨胀系数小、电性能优良、机械性能好、光传输特性好 等特性，是良好的耐热冲击材料，可用于培堀材料、电绝缘体、高功率 集成电路基片和包装材料等领域。(2)氮化铝粉末的制备氮化铝粉末的常见制备方法重要有：铝粉直接氮化法、氧化铝粉 碳热还原法、自扩散高温合成法、化学气相沉积法、溶胶凝胶法、等离 子体法等，其中铝粉直接氮化法和氧化铝粉碳热还原法已应用于市场化 大规模生产，自扩散高温合成法随着对其
7、机理的深入讨论，应用该方法 已经可以进行小批量生产。目前市场上高品质的氮化铝粉末产品(如日本德山公司)采纳等 离子体法制备，但该方法设备昂贵、技术多而杂，处于被少数发达国家 和公司垄断领域。(3)氮化铝陶瓷氮化铝陶瓷基片，热导率高，膨胀系数低，耐化学腐蚀，电阻率 高，介电损耗小，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。氮化 铝陶瓷的金属化性能较好，可替代有毒性的氧化镀瓷应用于电子工业。5、氮化硅(1)氮化硅粉末的特性氮化硅粉末呈灰色、白色或灰白色，具有硬度高、耐磨损、耐腐 蚀、膨胀系数小、热导率大、高温耐氧化性好，是一种紧要的结构陶瓷 材料。氮化硅粉末可用作耐火材料、轴承滚珠、球阀耐蚀部件、功能陶 瓷等领域。(2)氮化硅粉末的制备方法氮化硅粉末的制备方法重要有直接氮化法、碳热还原法、硅酰亚 胺分解法等方法。其中直接氮化法因其生产工艺简单易行，生产设备操 作简单，生产成本较低等优点，得到了科学界和产业界广泛的认同和采 纳。(3)氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷具有重量轻和刚度大的特点，是一种理想的高温结构 材料，可用来制造滚珠轴承、柴油发动机电热塞等。