陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐高温、低密度、化学稳定性好、耐腐蚀等优异特性,在航空航天、汽车、生物医学等行业有着广泛的应用。但由于陶瓷材料硬而脆的特点使其加工成形尤其困难,特别是复杂陶瓷件需通过模具来成形。模具加工成本高、开发周期长,难以满足产品不断更新的需求。
但近来随着材料研究的不断深入,生物陶瓷将在医学领域发挥重要作用。
晶格模型 牙模
梳子模型 医学组织模型
1、氧化铝陶瓷
与传统工艺相比,3D打印陶瓷具有制作周期缩短、成本降低、加工便捷、可操作性强等优势。 因此采用3D打印技术制备氧化铝陶瓷,将成为一次新的革命性发展,进一步扩大氧化铝陶瓷的销售市场,在建筑、航空航天和电子消费品等领域获得广泛应用。
数造科技采用喷雾造粒技术制备粒径控制在10-150μm的氧化铝粉体,再通过激光选区烧结技术打印出具有良好的力学性能氧化铝陶瓷。
3D打印技术制备复杂形状氧化铝陶瓷
2、磷酸三钙陶瓷
磷酸三钙的化学组分与骨骼十分相近,具有无变异性、良好的生物相容性等优点,广泛应用于医学领域。目前,国外对磷酸三钙陶瓷3D打印技术进行了系统研究。主要工艺过程是以100g磷酸三钙粉体为原料,与乙醇混合后球磨6h,浆料经两次干燥后采用喷墨沉积打印技术将素坯成型,,同时于1250℃空气气氛煅烧2h制备高质量磷酸三钙陶瓷。
3D打印磷酸三钙陶瓷应用于医学领域
3、多孔氮化硅陶瓷
在3D打印多孔氮化硅陶瓷方面,以粒径为7.2μm的高纯硅粉为原料,糊精为粘结剂,采用造粒工艺制备了粒径小于200μm的氮化硅粉体。 在纯度大于99.999%的氮气保护下,采用3D打印和阶梯升温模式反应烧结得到多孔氮化硅陶瓷。