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基于响应面法的微挤出3D打印氧化硅多孔陶瓷工艺参数优化
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作者 王妙 刘富初 +6 位作者 王毅 赵彦鹤 张亮 刘浩 徐凯 程鹏 韩光超 《精密成形工程》 北大核心 2024年第12期68-81,共14页
目的探明微挤出3D打印氧化硅多孔陶瓷性能与工艺参数的影响规律,获得较优的3D打印工艺参数,优化氧化硅多孔陶瓷侧表面粗糙度、强度和气孔率。方法采用微挤出3D打印技术制备氧化硅多孔陶瓷,基于响应面法方法,以针头内径、层高/针头内径... 目的探明微挤出3D打印氧化硅多孔陶瓷性能与工艺参数的影响规律,获得较优的3D打印工艺参数,优化氧化硅多孔陶瓷侧表面粗糙度、强度和气孔率。方法采用微挤出3D打印技术制备氧化硅多孔陶瓷,基于响应面法方法,以针头内径、层高/针头内径比值和打印速度为自变量,分析不同工艺参数对陶瓷侧表面粗糙度、抗弯强度和气孔率的影响。结果针头内径和层高/针头内径比值的交互作用对侧表面粗糙度影响最大,针头内径和打印速度的交互作用对抗弯强度和气孔率影响最为显著。确定了最优工艺参数方案,即针头内径为0.41 mm、层高/针头内径比值为48%和打印速度为610 mm/min,此时氧化硅多孔陶瓷具有优异的综合性能,即侧表面粗糙度为21.24μm±0.98μm、抗弯强度为7.38 MPa±0.31 MPa、气孔率为52.21%±1.07%。结论建立了氧化硅多孔陶瓷侧表面粗糙度、抗弯强度和气孔率与针头内径、层高/针头内径比值、打印速度的二阶非线性回归数学模型,实现了侧表面粗糙度、抗弯强度与气孔率的协同优化,为微挤出3D打印技术在多孔陶瓷领域的推广应用提供了理论依据和实践参考。 展开更多
关键词 氧化硅多孔陶瓷 微挤出3d打印 响应面法 侧表面粗糙度 抗弯强度 气孔率
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