作者：肖兵1任燕1郑新梅1赵阳1杜雨恒1韩锐1赵必科2陈刚1黄冰雪1李光照1彭必友1

作者单位：1. 西华大学材料科学与工程学院2. 成都京东方光电科技有限公司

刊名：功能材料

ISSN：1001-9731

出版年：2023-07-30

卷：54

期：7

起页：7221-7229

止页：

分类号：TQ174.758.12;TP391.73

语种：中文

关键词：导热;3D打印;直写成型;氮化硼;聚乙烯醇;

内容简介

氮化硼(BN)陶瓷具有高纵横比、耐高温、高导热和电绝缘性等优异性能，广泛应用于电子信息、航天航空、冶金、机械等领域。3D打印技术与传统加工方式相比具有低成本和省时等特点，是制备具有复杂三维结构陶瓷制件的重要成型技术。为此，基于自主研发的气压式新型直写3D打印材料成型平台，使用BN和聚乙烯醇(PVA)作为原料和粘结剂，制备了不同BN含量的陶瓷浆料，利用逐层堆积原理，设计并制备具有不同三维结构的陶瓷预制件，通过改变浆料的流变学特性，在打印过程中实现了BN二维纳米片在剪切力作用下的取向，得到了高面间热导率的陶瓷材料。研究了BN含量对陶瓷制件成型质量的影响，并且采用了XRD和SEM对打印得到的陶瓷材料的结构和微观形貌进行了表征。结果表明，BN/PVA 85浆料有着良好的剪切变稀特性和黏弹性，在线性黏弹性区的屈服应力达到240 Pa,适配于直写成型3D打印技术。BN在制件内部的水平取向度提高有助于增强陶瓷材料的面间热导率，其中，BN/PVA 85陶瓷制件的面间热导率约为4.3 W/(m·K)。