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華中科技大學(xué)劉鑫旺教授 “氧化鋁陶瓷芯3D打印技術(shù)及其性能”

時間:2021-08-19 13:08 來源:南極熊 作者:admin 閱讀:
     氧化鋁是陶瓷3D打印行業(yè)最常用到的一種材料之一,它具有機械強度高、絕緣電阻大、硬度高、耐磨、耐腐蝕及耐高溫等一系列優(yōu)良性能,所以廣泛應(yīng)用于陶瓷、電子、機械、化工、建筑航天等各個領(lǐng)域,用于制造耐火材料,是目前氧化物陶瓷中用途最廣、產(chǎn)銷量最大的陶瓷新材料。
      氧化鋁陶瓷因為其絕緣性好,導(dǎo)熱好,耐高溫高壓,在電子制造行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。3D打印的氧化鋁陶瓷能夠滿足這些要求,來制作電子絕緣和精密連接相關(guān)的精密零件。氧化鋁陶瓷耐腐蝕,耐酸耐堿,耐高溫,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在化工應(yīng)用方面也有廣泛的應(yīng)用。3D打印的氧化鋁陶瓷能夠制作耐腐蝕的精密閥門、特殊催化精密零件、特殊耐腐蝕精密件等。3D打印氧化鋁陶瓷具有生物相容性、生物惰性、理化穩(wěn)定性及高強度、高耐磨性,使得氧化鋁陶瓷成為制備人工牙齒、人造骨和人造關(guān)節(jié)的理想材料。3D打印氧化鋁陶瓷是目前新材料中研究最多、除了以上的幾種應(yīng)用外,它還廣泛應(yīng)用于其它一些高科技領(lǐng)域,如航空航天、高溫工業(yè)爐、復(fù)合增強等領(lǐng)域。3D打印氧化鋁陶瓷耐磨、硬度高,具有光澤性,在珠寶首飾及工藝品領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

2021年,華中科技大學(xué)劉鑫旺教授將參加“第十八屆全國特種鑄造及有色合金學(xué)術(shù)年會、第十二屆全國鑄造復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議”并將作題為:“氧化鋁陶瓷芯3D打印技術(shù)及其性能”的報告。

劉鑫旺

劉鑫旺

     劉鑫旺,華中科技大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,兼任全國消失模與V法鑄造學(xué)會副秘書長,湖北省鑄造學(xué)會理事、副秘書長,《China Foundry》和《特種鑄造及有色合金》青年編委。主要從事復(fù)雜成分合金的非平衡凝固、微觀組織調(diào)控和增材制造技術(shù)研究。主持國家自然科學(xué)基金2項、基礎(chǔ)加強計劃重點基礎(chǔ)研究項目(課題)1項,裝備預(yù)研國防科技重點實驗室基金1項。發(fā)表論文100余篇,申報國家發(fā)明專利10項,主編專著《有色合金熔煉入門與提高》。個人主要經(jīng)歷:2001–2011年就讀于哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料加工工程專業(yè),獲工學(xué)博士學(xué)位;2015–2016年于德國魯爾大學(xué)(Ruhr-Universitt Bochum)公派訪學(xué)。

研究方向:復(fù)雜成分合金的非平衡凝固、微觀組織調(diào)控和增材制造技術(shù)

       擬報告摘要:傳統(tǒng)的陶瓷芯采用芯盒制備,對于多品種、小批量生產(chǎn),周期長,成本高,難以適應(yīng)未來綠色智能鑄造的需求。3D打印技術(shù)是未來制備陶瓷芯的重要技術(shù)手段,可實現(xiàn)一機多用、快速制造面向用戶多樣化需求的復(fù)雜陶瓷芯,是智能鑄造的重要技術(shù)組成。本文研究了氧化鋁陶瓷芯3D打印技術(shù),比較了各種技術(shù)手段的優(yōu)劣,發(fā)展了成本低廉的直寫成形技術(shù)(direct ink writing)。經(jīng)直寫成形打印、干燥和燒結(jié)后,最終獲得了高強、低收縮率的復(fù)雜氧化鋁陶瓷芯。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn),添加1wt.%納米MgO具有最佳的綜合性能,在1300℃-1500℃燒結(jié)后具有優(yōu)異的抗彎強度和低收縮率。本技術(shù)是一種快速制備氧化鋁基陶瓷芯的重要方法,有望用于航空航天等領(lǐng)域高質(zhì)量鑄件的短流程柔性鑄造。

課題組或部門研究成果簡介

      華中科技大學(xué)綠色鑄造與凝固技術(shù)研究課題組主要從事造型材料及綠色鑄造技術(shù)、造型材料及綠色鑄造技術(shù)、非平衡凝固、增材制造技術(shù)研究。主持國家自然科學(xué)基金10項,基礎(chǔ)加強計劃重點基礎(chǔ)研究項目(課題)2項,發(fā)表論文300余篇,申報國家發(fā)明專利30項,出版專著10本。獲湖北省科技進步一等獎1項,中國機械工程學(xué)會二等獎1項。

(責(zé)任編輯:admin)

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