喷墨打印用氧化锆陶瓷墨水的制备与性能研究

发布时间：2017-11-14 05:33

  本文关键词：喷墨打印用氧化锆陶瓷墨水的制备与性能研究

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【摘要】：氧化锆是作为新兴的一种生物陶瓷材料被应用于齿科,由于陶瓷脆硬的特性,目前的二氧化锆全瓷牙多是用计算机CAD/CAM技术制作完成的,全瓷牙的制备工艺复杂,且需要新引进相关设备,投资较大。若将三维喷印技术(Three Dimensional Printing,简称3DP)引入到氧化锆义齿的制造中,具有较好的经济和社会效益。该技术对陶瓷墨水有特殊的要求,因此实现喷墨打印的关键技术是喷墨打印用陶瓷墨水的制备。本论文采用滚轴式球磨和超声分散的方法,通过加入不同种类和含量的分散剂,得到最佳的分散剂浓度,然后通过加入不同种类的添加剂,得到了分散稳定性能较好的氧化锆陶瓷墨水。(1)在聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸铵(PAA-NH_4)、聚乙二醇(PEG)、油酸(OA)、柠檬酸(CA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)六种不同的分散剂中,以聚丙烯酸铵的分散效果最佳,且该分散剂的最佳浓度为0.2wt%(相对墨水中氧化锆粉体的质量而言)。(2)在墨水的流变性能方面,墨水的粘度随剪切速率的增加而减小,当剪切速率达到一定值后,墨水的粘度转而随着剪切速率的增加而增加。(3)固相含量的增加、分散剂的浓度的变化以及助剂的添加均会造成墨水粘度曲线上剪切增稠起始剪切速率后移,剪切增稠的后移可以使得墨水在较高的剪切速率下具有较小的粘度值,更利于陶瓷墨水的打印。(4)在乙二醇(EG)、二乙二醇(DEG)和三羟甲基丙烷(TMP)三种添加剂中,EG会使墨水的粘度与温度关系发生改变,即当温度超过一定值后,墨水的粘度随温度的升高而增大,利用该墨水的这种特性,通过加热打印基底,使得墨滴到达基底后粘度迅速的升高,这样就减弱了颗粒的流动,从而在理论上可以减弱咖啡环效应。(5)在墨水的打印和机械性能方面,较低固相含量的墨水可以正常的打印,但墨滴在基底上的位置呈不规则性,但多层打印效果较好。通过石膏成型制备的陶瓷块结构很致密,但是固相含量的增加会导致弯曲强度稍微地减小。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ174.4

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本文编号：1184114