如今,陶瓷在医学领域被广泛用作牙科和骨植入物。主要优点是在人体内的生物惰性、硬度高、耐磨损。三维打印(3D)技术(也称为增材制造(AB))的出现被认为是技术陶瓷产品生产的一场革命。 3D打印可以生产出形状多样、结构极其复杂的陶瓷产品,而这些是使用传统成型方法很难获得的[1]。 3D打印技术引入陶瓷制品生产,为创造新材料开辟了全新的机会。如今,得益于材料科学和信息技术的进步,已经开发出了大量专门用于陶瓷生产的3D打印方法。根据打印前起始材料(悬浮液或粉末)的状态,这些技术分为几种方法,如表所示。 1 [2].
对陶瓷的添加剂制造的实施比其他材料类别更具挑战性,因为大多数塑形方法都需要聚合物粘合剂。激光添加剂制造(LAM)可以提供一条新的无粘合剂合并路线,因为它能够直接处理陶瓷而无需后处理。然而,陶瓷的激光加工,尤其是高性能氧化陶瓷,受到低热冲击性,弱致密性和低光吸收的限制;特别是在可见或近红外范围内。目前缺乏高性能氧化陶瓷的LAM(粉末床融合 - 激光束和定向能量沉积)的广泛审查。此最新的评论对氧化陶瓷领域的过程技术,部分属性,开放挑战和过程监测进行了详细的摘要和批判性分析。提高了准确性和机械强度的提高,可以将氧化陶瓷的含量开放到新领域。
hal是一个多学科的开放访问档案,用于存款和传播科学研究文件,无论它们是否已发表。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
摘要:对甲烷的氢和二氧化碳发酵,称为生物甲烷,是提供可再生和易于储存能量的一种有希望的方法。生物 - 甲基化的主要挑战是氢气的低气流转移。通过多孔膜注射气体可用于获得微泡和高气流转移。然而,仍然缺少使用发酵汤中膜形成气泡形成的理解。这项研究的重点是液压和流量速率在膜中的影响,气体流量,膜疏水性,表面和孔径对在实际发酵条件下通过多孔膜注入气体的气体对氢的总体气体至液体传输系数(K L A)。已经表明,K l a增加了13%,液压从0.5 bar增加到1.5 bar。与疏水膜相比,亲水膜的使用增加了17%。孔尺寸为0.1 µm的膜产生的k l a值较高,而50 kDa和300 kDa。液体交叉速度在研究范围内不会影响K L A。
在过去十年中,人们致力于透明多晶陶瓷的制造和开发,因为它们可用作固体激光器 (SSL) 的主体材料。掺杂稀土元素 (RE) 的陶瓷被认为是一种有前途且有吸引力的方法,可用于构建具有短脉冲持续时间的高效高功率二极管泵浦 SSL。与单晶相比,陶瓷制造工艺可以获得掺杂剂分布更均匀、掺杂水平更高、热机械和光学性能优异的样品。此外,由于加工温度较低、加工时间较短,它们比晶体更具经济优势。本期特刊旨在介绍透明多晶陶瓷材料的制造、开发和表征方面的最新研究工作,从而深入了解该领域的现状和未来前景。
摘要——低温共烧陶瓷 (LTCC) 在烧制过程中的收缩是 LTCC 制造中最难控制的特征之一,因为许多因素都会影响结果。胶带制造商给出的收缩率不能完全转移到准备、使用和设备不完全一致的生产环境中。因此,可预测的收缩模型对于按照规格制造 LTCC 设备至关重要。这项工作的目的是使用强大的实验设计 (DOE) 技术为 Ferro L8 胶带开发此类模型。有四个因素不同:堆叠厚度、设备表面、施加的压力和层压过程中的温度。在这些实验中,其他因素(例如操作员、层压时间或烧制曲线)保持为固定值。结果变量是层压质量和 x、y 和 z 方向的收缩。发现叠层质量主要受叠层厚度和叠层表面积相互作用的影响,而对于 z 方向收缩,这种相互作用以及叠层温度是重要因素,最后对于横向收缩,叠层厚度、表面积和温度是主要影响因素。建立了 z 方向和横向收缩的数值模型。这项工作加强了对 LTCC 收缩的理解,并允许 Ferro L8 用户正确补偿收缩布局。
聚合物衍生陶瓷 (PDC) 是一种新型的先进结构功能集成材料,具有独特的结构和可调节的物理化学性质,可激发在热防护、环境修复、能量存储和转换、微波吸收/屏蔽等领域的各种应用的发展。静电纺丝、冷冻铸造和增材制造等先进制造策略促进了跨多个长度尺度的复杂结构的设计。本期特刊旨在介绍 PDC 材料的最新发现,以强调其设计、合成、制造、表征和应用方面的良好趋势;我们的最终目标是实现基础理论与工程应用的共存、化学成分与多尺度结构的集成以及化学、材料科学、力学和机械工程等跨学科领域的合作。本期特刊的范围涵盖分子化学、先进加工和成型方法、聚合物到陶瓷的转化和尖端 PDC 应用方面的进展。
两种或多种不同材料的组合具有一系列优势。金属陶瓷复合材料是这些苛刻应用的天然候选材料,因为金属和陶瓷具有多种不同的物理特性,这赋予了最终产品诱人的机械、电、热和生化特性和性能组合。在本期特刊中,我们征集原创实验和理论论文,以及专注于纳米和微米级金属陶瓷复合材料制备相关新科学和技术进展的综合评论。本期特刊的范围涵盖了非常广泛的主题,包括基本概念、与此类复合材料有关的实验和理论研究、组成材料浓度和复合介质几何参数的影响、确定物理化学性质、微观结构和微观结构-性能关系的研究、通过各种制造和加工技术操纵性能、金属陶瓷连接、建模和模拟。