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TRILOS三輥機和混料脫泡機在3D打印陶瓷復合材料中的應用
檢測樣品：3D打印陶瓷復合材料
檢測項目：分散
方案概述：當大量的陶瓷粉末添加到光敏樹脂體系中，由于靜電力和范德華力，陶瓷顆粒的團聚是不可避免的，顆粒團聚將降低陶瓷漿料的穩定性。為了解決上述技術問題，我們提供了用TRILOS三輥機和混料脫泡機均勻分散Si3N4/β-SiAlON復合陶瓷漿料的方法。三輥機的主要作用是依靠壓力和剪切力來克服漿料的內聚力，達到粉碎和分散漿料的目的。
高溫透波材料作為一種多功能介質，廣泛應用于飛機無線系統，可在惡劣環境中確保飛機正常運行。對飛機馬赫數的改進對天線罩的性能提出了更高的要求。因此，新型多功能寬帶透波材料的研制成為當務之急。寬帶透波材料的研究最初聚焦在聚合物材料上，但是這些材料不適用于高馬赫數。隨著研究的不斷深入，氮化物材料如Si3N4、BN、Si-B-O-N、 Si-Al-O-N等由于其具有高強度、耐高溫、耐雨水侵蝕、低介電常數和抗氧化性，成為了潛在的寬帶透波材料。在這些材料中，Si3N4陶瓷表現出優異的機械性能，但其介電常數也更高。為了減少Si3N4陶瓷的介電常數，可將具有優異高溫穩定性和低介電常數的材料，如β-SiAlON添加到Si3N4陶瓷中。然而，生產很大的復雜部件受到高加工成本的制約。因此，優化陶瓷成型工藝，降低成本對制備高強度和低介電常數的Si3N4基陶瓷透波材料非常重要。
圖1
3D打印在陶瓷成型中的應用，為Si3N4/β-SiAlON復合陶瓷的制備提供了一種新的制備方法。其中，光聚合3D打印技術具有很高的準確性，被廣泛用于制造幾何復雜的陶瓷。但當大量的陶瓷粉末添加到光敏樹脂體系中，由于靜電力和范德華力，陶瓷顆粒的團聚是不可避免的，顆粒團聚將降低陶瓷漿料的穩定性。為了解決上述技術問題，我們提供了用TRILOS三輥機和混料脫泡機均勻分散Si3N4/β-SiAlON復合陶瓷漿料的方法。三輥機的主要作用是依靠壓力和剪切力來克服漿料的內聚力，達到粉碎和分散漿料的目的。
圖2
圖2顯示了Si3N4/β-SiAlON復合陶瓷的制備過程。
1. 將丙烯酸樹脂和瑪瑙球放入罐子中，氧化改性的Si3N4、Al2O3、Y2O3粉末（92 wt.% Si3N4和8 wt.% Al2O3-Y2O3）和分散劑隨后分批加入，用球磨機在300r/min的速度下研磨8小時。
2. 將光引發劑（樹脂的1wt.%）加入球磨機中研磨1小時。
3. 將觸變劑（粉末的4 wt.%）加入漿料中，并使用TRILOS PM300V混料脫泡機在1800 rpm下混合。
4. 混合后的漿料用TRILOS TR80A三輥機分散，得到均勻分散的漿料。
5. 在-100 kPa的真空下，用TRILOS PM300V混料脫泡機處理漿料，去除氣泡。
6. 將漿料進行印刷，然后脫脂和燒結處理。
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