編號：FTJS10057
篇名：基于3D打印構(gòu)筑的高面間熱導(dǎo)率氮化硼陶瓷的制備
作者：肖兵 任燕 鄭新梅 趙陽 杜雨恒 韓銳 趙必科 陳剛 黃冰雪 李光照 彭必友
關(guān)鍵詞： 導(dǎo)熱 3D打印 直寫成型 氮化硼 聚乙烯醇
機(jī)構(gòu)： 西華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 成都京東方光電科技有限公司
摘要： 氮化硼(BN)陶瓷具有高縱橫比、耐高溫、高導(dǎo)熱和電絕緣性等優(yōu)異性能,廣泛應(yīng)用于電子信息、航天航空、冶金、機(jī)械等領(lǐng)域。3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)加工方式相比具有低成本和省時(shí)等特點(diǎn),是制備具有復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)陶瓷制件的重要成型技術(shù)。為此,基于自主研發(fā)的氣壓式新型直寫3D打印材料成型平臺,使用BN和聚乙烯醇(PVA)作為原料和粘結(jié)劑,制備了不同BN含量的陶瓷漿料,利用逐層堆積原理,設(shè)計(jì)并制備具有不同三維結(jié)構(gòu)的陶瓷預(yù)制件,通過改變漿料的流變學(xué)特性,在打印過程中實(shí)現(xiàn)了BN二維納米片在剪切力作用下的取向,得到了高面間熱導(dǎo)率的陶瓷材料。研究了BN含量對陶瓷制件成型質(zhì)量的影響,并且采用了XRD和SEM對打印得到的陶瓷材料的結(jié)構(gòu)和微觀形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,BN/PVA 85漿料有著良好的剪切變稀特性和黏彈性,在線性黏彈性區(qū)的屈服應(yīng)力達(dá)到240 Pa,適配于直寫成型3D打印技術(shù)。BN在制件內(nèi)部的水平取向度提高有助于增強(qiáng)陶瓷材料的面間熱導(dǎo)率,其中,BN/PVA 85陶瓷制件的面間熱導(dǎo)率約為4.3 W/(m·K)。
