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《Ceramics International》:溶剂型立体光刻技术对氧化铝样品和超薄贴面贴片脱脂效果的影响

《Ceramics International》:溶剂型立体光刻技术对氧化铝样品和超薄贴面贴片脱脂效果的影响

  • 分类:资讯中心
  • 发布时间:2023-12-07 09:46
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【概要描述】2023年9月13日,台北医科大学、广岛大学和国立台北工业大学的研究人员在《Ceramics International》上发表题为Effect of debinding on alumina specimens and ultra-thin veneer fits using solvent-based stereolithography的研究论文,报道了采用基于溶剂的陶瓷浆料立体光刻(3S)技术制备氧化铝样品,并通过烧结工艺进行加工。研究3S制备的氧化铝试样的微观结构和力学性能,并重点关注不同脱脂保持时间对其的影响。

《Ceramics International》:溶剂型立体光刻技术对氧化铝样品和超薄贴面贴片脱脂效果的影响

【概要描述】2023年9月13日,台北医科大学、广岛大学和国立台北工业大学的研究人员在《Ceramics International》上发表题为Effect of debinding on alumina specimens and ultra-thin veneer fits using solvent-based stereolithography的研究论文,报道了采用基于溶剂的陶瓷浆料立体光刻(3S)技术制备氧化铝样品,并通过烧结工艺进行加工。研究3S制备的氧化铝试样的微观结构和力学性能,并重点关注不同脱脂保持时间对其的影响。

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2023年9月13日,台北医科大学、广岛大学和国立台北工业大学的研究人员在《Ceramics International》上发表题为Effect of debinding on alumina specimens and ultra-thin veneer fits using solvent-based stereolithography的研究论文,报道了采用基于溶剂的陶瓷浆料立体光刻(3S)技术制备氧化铝样品,并通过烧结工艺进行加工。研究3S制备的氧化铝试样的微观结构和力学性能,并重点关注不同脱脂保持时间对其的影响。

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884223027529

 

 

 

  研究简介  

 

溶剂型陶瓷浆料立体光刻(3S)技术提供了一种制造复杂结构的新方法,但在氧化铝样品和超薄单板领域的潜力仍未充分开发。本研究评估了脱脂工艺对3S制备氧化铝样品微观结构和力学性能的影响,同时评估了厚度仅为0.3 mm的超薄单板的贴合性。研究结果表明,不同的脱脂参数(如速率和保温时间)对样品的表面形貌、密度、维氏硬度或抗弯强度没有显著影响。此外,MG-63和NIH-3T3细胞的3S制备标本的细胞存活率均超过90%,表明具有良好的生物相容性。3S贴片的平均边缘间隙为93.38±29.53 μm,内部间隙为130±46.1 μm,均在临床可接受范围内。这些研究结果验证了3S制造技术的稳健性,并凸显了其在生物医学应用方面的巨大潜力,使这项研究在该领域脱颖而出。

 

 

 

图1 (a)氧化铝浆料粘度与剪切速率的关系图。(b) D-0.5h组和(c) D- 1h组氧化铝试样的脱脂和烧结过程。

 

 

 

图2 不同脱脂保持时间下样品的x射线衍射图。

 

 

 

图3 3D打印氧化铝试样在不同脱脂保持时间下的SEM显微照片。在(a)中,显示了打印坯体的俯视图,而(b)显示了横断面视图。(c)为俯视图,(d)为d -0.5h试样的横切面视图。最后,(e)显示了D-1h试样的俯视图,(f)显示了D-1h试样的横截面视图。(为了解释这个图例中对颜色的引用,请参阅本文的Web版本。)

 

 

 

图4 (a) 3D打印氧化铝试样在不同脱脂保持时间下的代表性弯曲应力-应变曲线。(b)不同脱脂保持时间试件的弯曲应力和(c)弯曲模量的箱形图。

 

 

 

图5 (a)低倍和(b)高倍时D-0.5 h试样的SEM断口微观结构。

 

 

 

图6 (a) MG-63和NIH-3T3细胞培养1d后的细胞活力。

(b) MG-63后细胞形态的SEM显微图。

 

 

 

图7 从矢状和横切面为3s制造的氧化铝单板的边缘间隙和内部间隙绘制了箱形图。

 

 

 研究结论 

 

本研究使用溶剂基陶瓷浆料立体光刻(3S)技术制备氧化铝试样,研究了脱粘工艺对微观结构、物理属性和力学性能的影响。制造的试样相对密度超过96%,弯曲强度值在322.45至398.77MPa之间,证实其适用于生物医学应用。此外,研究还探索了生产厚度为0.3mm的超薄层压板的能力,制造的贴面边缘和内部间隙分别在82至145μm和41至194μm之间,在临床可接受的范围内。这项研究证明了3S技术在符合机械和生物相容性标准的超薄贴面方面的潜力,为先进制造技术领域带来了新的可能性。

 

——END——

 

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