氧化锆陶瓷材料具有极强的化学稳定性和抗氧化能力、高抗弯强度、优异的耐磨性以及良好的遮色能力等特点在结构陶瓷材料领域已被广泛运用于刀具、磨具、义齿的制作和轴承等。但目前用于3D打印用的氧化锆陶瓷浆料,仍存在粉体散不均、易堵塞打印喷头、浆料流动性差等问题。赛多利斯科学仪器(北京)有限公司在本实验研究以聚丙烯酸铵为分散剂利用自制分散装置将氧化锆超细粉体分散获得高分散性、低黏度、高固相的陶瓷浆料,并通过测定陶瓷浆料的黏度、Zeta电位等指标分析浆料的分散性,获得氧化锆陶瓷浆料制备的工艺条件,为后续氧化锆陶瓷义齿的3D打印成型提供参考。
1 、实验部分
1.1 、实验试剂及仪器 :实验原料:改性聚丙烯酸铵分散剂;聚乙烯醇(国药集团化学试剂有限公司);聚乙二醇4000(国药集团化学试剂有限公司);ZrO2粉体(辽宁爱尔创生物材料有限公司提供);15%氨水(天津化学试剂三厂);无水乙醇(国药集团化学试剂有限公司);去离子水。
实验仪器:赛多利斯电子天平GL124-1SCN;陶瓷浆料分散装置(自制);NDJ-9S型旋转黏度计(上海平轩科学仪器有限公司);FJ-200型高速分散均质机(上海标本模型厂);SB100D型超声波清洗机(宁波新芝生物科技股份有限公司);JS94H型微电泳仪(上海中晨数字技术设备有限公司);PB-10型pH计(赛多利斯科学仪器(北京)有限公司);WQF-510A傅里叶变换红外光谱仪;ZEISS EVO18扫描电镜(德国卡尔蔡司)。
2、实验方法
将 ZrO2粉体、改性聚丙烯酸铵分散剂、交联剂(聚乙烯醇和聚乙二醇比例为1∶1)、以无水乙醇为溶剂按一定比例混合,用15%的氨水调节浆料的pH值,然后用自制的分散装置分散55min制得氧化锆陶瓷浆料。其中氧化锆(质量百分比)加入量分别为40%、45%、50%、55%、60%,改性聚丙烯酸铵分散剂用量(质量百分比)分别为2%、2.5%、3%、3.5%,调节浆料的pH值分别为8、9、10、11,利用赛多利斯PB-10酸度计测定。采用ZEISS-EVO18扫描电镜观察氧化锆粉体的形貌;WQF-510A傅里叶变换红外光谱仪对氧化锆浆料进行分析;通过NDJ-9S型旋转黏度计测定浆料的黏度(60 r/min)、采用JS94H型微电泳仪测定浆料 Zeta电位。
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