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目的: 本研究旨在探索:1、通过对含有不同浓度粘结剂PVA的复合陶瓷浆料经球磨法及以不同的入料速度进行喷雾干燥造粒,用SEM观察各组所造颗粒,以探讨喷雾干燥参数对颗粒微观形态和性能的影响。2、应用Pro/engineer2001软件进行仿真设计,用以修改完善实验组对用来构建多孔ZTA陶瓷素坯的口腔陶瓷湿法SLS快速成型仪铺料机械部分的设计方案,并验证其合理性及可行性。为后期通过湿法SLS快速成型技术将喷雾干燥所制得的PVA-ZTA复合陶瓷粉粒构建成ZTA陶瓷多孔素坯的工艺路线做前期准备。 方法: 1、通过球磨法及应用YC-2000型喷雾干燥仪将事先制备好的含有3种浓度粘结剂PVA的复合陶瓷悬浮液分别以2种进料流速进行造粒,并以SEM检测所造的6组复合陶瓷颗粒的微观形态;选取其中4组复合陶瓷粉粒分别烧结制得初坯条块,并测试其三点抗弯强度。 2、应用Pro/engineer2001软件对设计的口腔陶瓷湿法SLS快速成型仪按照设计的工作流程及参数指标进行仿真设计,依次经过各部件的三维模型的构建、部件模型的虚拟装配、部件连接方式的确定、运动环境的设置,最后进行运动仿真,并通过软件的“干涉检查”功能实时对各部件模型在虚拟装配和运动仿真过程中发生冲突的部位进行修改与调整。 结果: 1、当PVA浓度为6wt%时,进料流速为5ml/min、10ml/min的复合陶瓷颗粒粒径分别约为10μm、8μm;当PVA浓度为3wt%时,两种流速对应的粒径都约为5μm;但当PVA浓度为7.5 wt%时,流速为5ml/min对应的粒径远大于上述四组,并已经开始出现较多非球形且松散的颗粒,而流速为10ml/min时,无法获得成形颗粒。 2、由PVA浓度为6.0 wt%、3.0 wt%,经两种入料流速下真空喷雾干燥造粒获得的复合陶瓷粉粒制得的4组初坯条块,其三点抗弯强度无明显差别,且各组初坯条块均能承受一定机械强度的操作。 3、按照实验设计的工作流程,使用原实验中分辨率为0.36°/脉冲的步进电机的参数设定软件中伺服电机定义页面里的相关参数,经过多次修改,排除各种干涉后,在理论上实现了:对应于每一个由电机控制器产生的脉冲,工作平台能以在垂直方向上移动5μm的方式进行升降。 结论: 1、在一定范围内,粘结剂PVA的浓度越大,喷雾干燥所造的类球形复合陶瓷颗粒的粒径越大,但当浓度超过这一范围,颗粒形态的差异变大甚至无法得到成形颗粒;当PVA浓度为6%时,进料流速与颗粒粒径成反相关。通过喷雾干燥造粒可制得结构均一的类球形复合陶瓷颗粒。 2、应用Pro/engineer2001软件对牙科用复合陶瓷快速成型仪进行仿真设计,为后期用湿法SLS快速成型PVA-ZTA复合陶瓷多孔素坯的工艺路线做基础性探索。