织构氧化铝
强韧双增
利用陶瓷掩模光固化成型中浆料流动剪切力实现片晶定向，制备的织构氧化铝同时提高弯曲强度和断裂韧性。
Jiachen, Teng · 武向权 · Yuanying, Jin · Xiangxu, Ji · 徐春杰 · 张忠明
Ceramics International 2023
参数信息
- 弯曲强度（垂直加载）
- 272 MPa
- 断裂韧性（垂直加载）
- 4.41 MPam1/2
- 弯曲强度（平行加载）
- 318 MPa
- 断裂韧性（平行加载）
- 3.4 MPam1/2
- 片晶添加量
- 5 vol%
- 弯曲强度提升
- 149 MPa
- 断裂韧性提升
- 1.25 MPam1/2
技术优势
强度大幅提升
织构化使弯曲强度最多提高149 MPa，载荷平行打印方向时最高可达318 MPa，为设计高承载氧化铝部件提供更大空间。
韧性同步提高
片晶定向排列有效偏转裂纹，使断裂韧性最高提升1.25 MPa·m1/2，显著提高陶瓷抵抗灾难性断裂的能力。
应用场景
- 陶瓷增材制造：提供通过浆料流动剪切力实现片晶定向的工艺路线，直接用于打印高强韧氧化铝部件。
- 结构陶瓷：使氧化铝部件可同时承受更高应力和抵抗裂纹扩展，替代传统低强韧氧化铝结构件。
- 航空航天热结构：可制备具有定向力学增强的氧化铝热结构件，适应航空航天中复杂载荷方向需求。
- 光固化陶瓷：在现有陶瓷光固化工艺中加入5 vol%片晶即可获得织构，无需改动设备或大幅调整参数。