《表3 不同制造工艺下ZrO2陶瓷的烧结性能》

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《浆料直写成形ZrO_2陶瓷制备及烧结》

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为了评估直写成形打印的Zr O2坯体在最佳烧结工艺下烧结后的相对质量，对不同制造工艺Zr O2陶瓷的烧结性能进行了比较，包括凝胶注模（Gelcasting)[20]、注射器挤出（Syringe Extrusion)[18]、光引发聚合挤出（Extrusion-based Photoinitiated Polymerization，EPP)[21]、3D凝胶打印（3D GelPrinting，3DGP)[19]、陶瓷按需挤压（Ceramic Ondemand Extrusion，CODE)[22]和数字光处理（Digital Light Processing，DLP)[7]工艺。表3列出了直写成形（DIW）和其他工艺制备Zr O2陶瓷的相对密度D、硬度HV、断裂韧性KIC和三点弯曲强度σ。由表3可以看出，只有DIW和CODE工艺制备的Zr O2陶瓷密度达到了99%以上。DIW工艺三点抗弯强度高于Gel-casting和3DGP工艺，但低于CODE工艺。原因可能是CODE工艺打印过程中引入红外辐射均匀干燥每一层，相对而言样品内部缺陷较少，陶瓷材料对缺陷十分敏感，因此一定程度上会降低陶瓷强度。其硬度相对较低，但DIW工艺烧结后的样品断裂韧性在列举的工艺中达到了最大值6.2 MPa·m1/2，对Zr O2陶瓷而言提高断裂韧性尤为重要。总的来说，在最佳烧结工艺下，直写成形制备的Zr O2陶瓷零件在挤出增材制造中具有高的致密度和优异的力学性能。