陶瓷吸波超材料结构光固化增材制造工艺研究

陶瓷超材料吸波器具有耐高温、高强度、可完美吸波的特点,其结构复杂且具有周期性,是一种新兴的吸波器件.但传统成形方式在复杂结构制造上存在一定的局限性.本文提出一种基于光固化增材制造氧化铝陶瓷表面镀铁氧体的方法实现周期性复杂结构的陶瓷超材料吸波器.使用氧化铝粉末和光敏树脂,配制出可供3D打印的氧化铝陶瓷浆料,利用3D打印机...     

多孔氧化锆陶瓷光固化工艺及压缩性能研究

在传统陶瓷成型工艺中,制备具有复杂多孔结构的高性能陶瓷样件向来是一大难点,随着增材制造技术的引入,对于所成型样件结构的限制大大减少,但如何利用增材技术实现多孔样件的稳定制备是关键问题。针对光固化陶瓷增材成型这一制备工艺,进行了成型以及烧结过程工艺参数的研究与优化,结果表明,对于面投影式光固化陶瓷成型适用的曝光时间为5s、成型层厚为30μm、烧结温度为1480℃,利用该参数可成型具有规则多孔单元的氧化锆结构,其显微硬度及致密度分别为13.91GPa以及95%。利用工业CT模型重建,并与理论模型比对,发现多孔样件在宏观尺度上均匀;而利用压缩测试与有限元仿真对照,静态应力分布、弹性阶段动态压缩结果以及断口微观形貌均表明多孔样件在压缩性能上已达到其理论强度。通过光固化成型高性能多孔氧化锆样件,可为航空领域中轻量化设计提供新的选择。     

基于光固化的羟基磷灰石3D打印工艺研究

陶瓷材料因其强度高、密度低、耐高温及耐腐蚀等特点在航空航天领域具有广阔的应用前景。针对传统成型方式的局限性,对羟基磷灰石陶瓷材料的光固化3D打印工艺进行了研究。使用微米级羟基磷灰石粉末和光敏树脂,配制出可供3D打印的羟基磷灰石陶瓷浆料,成型出羟基磷灰石陶瓷坯体。根据TG–DSC热分析法,确定了陶瓷坯体的脱脂工艺参数,烧结出羟基磷灰石陶瓷样件。使用SEM扫面电镜观察样件表面形貌,通过X射线衍射分析物相组成,并通过阿基米德排水法测得其致密度,使用万能材料试验仪测量样件的抗弯强度。试验结果证明,利用光固化3D打印技术可以成型出致密度为94.9%,抗弯强度约为41.3MPa的羟基磷灰石陶瓷样件。     

microCT重建距骨骨内微小动脉三维结构的临床解剖学研究

目的获得距骨内微小动脉三维结构模型，对临床上不同分型的距骨骨折的预后做出更精确的解释和预测。方法对 12 例新鲜尸体下肢行股动脉插管并灌注铅造影剂。距骨取材，进行 microCT 扫描并且重建高精度模型，图像最终分辨率为 52.30 μm。最终获得距骨周围与距骨内血管在各个切面的图像，观察距骨表面动脉与骨内分支的走行和分布，并计数动脉的骨内分支数。结果距骨骨外血管集中分布于表面的韧带和关节囊内。距骨表面主要有 4 大血管分布区域，分别为跗骨管-跗骨窦区、距骨颈上表面、距骨体内侧面和后结节区。距骨颈周围血管环由跗骨管-跗骨窦区和距骨颈上表面的骨外血管连接而成(骨内分支数分别为 5.1±1.3 和 5.6±1.9)，是距骨的主要血供来源，分支分布于距骨头、距骨颈和大部分距骨体，并有丰富的吻合。此外，距骨体还接受距骨体内侧面(骨内分支 3.2±1.4)和后结节区(骨内分支 0.7±0.5)的骨内分支的血供。结论血管环是距骨的主要血供来源，骨内分支有丰富吻合。 距骨颈骨折的坏死风险取决于该分型对血管环骨内分支和吻合的破坏程度。 距骨体矢状面骨折和粉碎骨折对血管环的骨内分支的破坏较大，缺血坏死风险相对高。距骨头血供丰富，骨折时缺血坏死的可能小。