噴墨打印用氧化鋯陶瓷墨水的制備與性能研究.pdf

1、噴墨打印用氧化鋯陶瓷墨水的制備與性能研究噴墨打印用氧化鋯陶瓷墨水的制備與性能研究PreparationPropertiesofZirconiaInksusedfInkjetPrinting領(lǐng)域：材料工程作者姓名：劉振指導(dǎo)教師：趙喆教授企業(yè)導(dǎo)師：程遙高級工程師天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二零一五年十二月I中文摘要中文摘要氧化鋯是作為新興的一種生物陶瓷材料被應(yīng)用于齒科，由于陶瓷脆硬的特性，目前的二氧化鋯全瓷牙多是用計算機CADCAM技術(shù)制作完

2、成的，全瓷牙的制備工藝復(fù)雜，且需要新引進相關(guān)設(shè)備，投資較大。若將三維噴印技術(shù)(ThreeDimensionalPrinting，簡稱3DP)引入到氧化鋯義齒的制造中，具有較好的經(jīng)濟和社會效益。該技術(shù)對陶瓷墨水有特殊的要求，因此實現(xiàn)噴墨打印的關(guān)鍵技術(shù)是噴墨打印用陶瓷墨水的制備。本論文采用滾軸式球磨和超聲分散的方法，通過加入不同種類和含量的分散劑，得到最佳的分散劑濃度，然后通過加入不同種類的添加劑，得到了分散穩(wěn)定性能較好的氧化鋯陶瓷墨水。(

3、1)在聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸銨(PAANH4)、聚乙二醇(PEG)、油酸(OA)、檸檬酸(CA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)六種不同的分散劑中，以聚丙烯酸銨的分散效果最佳，且該分散劑的最佳濃度為0.2wt%(相對墨水中氧化鋯粉體的質(zhì)量而言)。(2)在墨水的流變性能方面，墨水的粘度隨剪切速率的增加而減小，當剪切速率達到一定值后，墨水的粘度轉(zhuǎn)而隨著剪切速率的增加而增加。(3)固相含量的增加、分散劑的濃度的變化以及助劑的添加均會造成墨水粘

4、度曲線上剪切增稠起始剪切速率后移，剪切增稠的后移可以使得墨水在較高的剪切速率下具有較小的粘度值，更利于陶瓷墨水的打印。(4)在乙二醇(EG)、二乙二醇(DEG)和三羥甲基丙烷(TMP)三種添加劑中，EG會使墨水的粘度與溫度關(guān)系發(fā)生改變，即當溫度超過一定值后，墨水的粘度隨溫度的升高而增大，利用該墨水的這種特性，通過加熱打印基底，使得墨滴到達基底后粘度迅速的升高，這樣就減弱了顆粒的流動，從而在理論上可以減弱咖啡環(huán)效應(yīng)。(5)在墨水的打印和機