關(guān)于3D打印中氧化鋯相關(guān)

魔猴君  知識(shí)堂   120天前

氧化鋯或氧化鋯(ZrO2)是一種多晶陶瓷材料，以其出色的抗沖擊性和耐磨性以及美觀品質(zhì)而聞名。氧化鋯最常被機(jī)械加工，特別是在牙科應(yīng)用中，也可以通過3D打印來想象更復(fù)雜的形狀。但哪些增材制造工藝是兼容的？應(yīng)考慮哪些特殊性？氧化鋯在3D打印中的優(yōu)勢(shì)？

氧化鋯是通過將不同的鋯化合物加熱到極高溫度而獲得的，鋯是一種化學(xué)元素，由化學(xué)家Martin Heinrich Klaproth于1789年發(fā)現(xiàn)，并于1824年首次以金屬形式分離出來。通過鋯煅燒過程，我們獲得了對(duì)許多行業(yè)來說具有非常有趣的特性的氧化鋯。它是一種特別耐破損、具有良好生物相容性和非常美觀的陶瓷。事實(shí)上，它經(jīng)常用于設(shè)計(jì)假牙。氧化鋯具有良好的耐化學(xué)品、液體、氣體、高溫和腐蝕能力。

使用Lithoz的LithaCon 3Y 210材料3D打印的零件（照片來源：Lithoz）

3D打印中的氧化鋯

當(dāng)我們談?wù)撛霾闹圃旌脱趸啎r(shí)，我們發(fā)現(xiàn)它與氧化鋁或氧化鋁有很多相似之處。事實(shí)上，氧化鋯以粉末形式存在，可用于某些印刷工藝。讓我們從擠出開始：這是一個(gè)間接過程，因?yàn)榉勰┍环忾]在塑料絲中。因此，從3D打印機(jī)中出來的部件并不是最終的。必須經(jīng)過脫脂和燒結(jié)階段，以除去塑料，在將零件放入烤箱之前將零件清洗干凈，以將氧化鋯顆粒固結(jié)在一起，從而獲得物質(zhì)的最終特性。燒結(jié)可以防止零件上形成缺陷和小裂紋，從而增強(qiáng)材料的強(qiáng)度。

3D打印中的氧化鋯也可以以樹脂的形式存在：借助光聚合工藝（例如SLA和DLP），我們可以獲得非常精確且相當(dāng)致密的氧化鋯零件。請(qǐng)注意，就密度而言，氧化鋯的密度高于氧化鋁，這會(huì)增加其總重量。這里也需要大量的后處理工作。

請(qǐng)注意，通常認(rèn)為氧化鋯比氧化鋁更難打印，或者無論如何，它的應(yīng)用不太廣泛。還必須指出的是，盡管這種陶瓷具有與氧化鋁非常相似的特性，但其成本更高。

氧化鋯可以使用不同的工藝進(jìn)行3D打印（照片來源：KUAIPRINT）

可能的應(yīng)用

目前，氧化鋯在牙科領(lǐng)域特別受歡迎：它是一種不透明的白色材料，具有生物相容性，具有低導(dǎo)熱性和美觀性。因此，它是假牙和牙冠設(shè)計(jì)的理想選擇。它比金屬輕，完美模仿天然牙齒。目前，由于某些法規(guī)和認(rèn)證的原因，在牙科領(lǐng)域，氧化鋯更多的是機(jī)械加工而不是3D打印。

如果我們看看氧化鋯在3D打印中的應(yīng)用，讓我們以更普遍的方式引用醫(yī)療市場(chǎng)——結(jié)合增材制造的靈活性及其定制可能性，氧化鋯的生物相容性和抗破裂性特別令人感興趣。該材料還將用于電子、珠寶或工業(yè)領(lǐng)域。我們會(huì)注意到它具有非常好的化學(xué)惰性和抗沖擊性。

編譯整理：3dnatives