
用拉曼光谱仪(HORIBA T6400 拉曼光谱仪)对不同烧结条件下的样品进行物相分析。这个光谱仪扫描范围是 80 到 2000 厘米⁻¹,步长是 0.3 厘米⁻¹,光谱分辨率低于 0.15 厘米⁻¹。检测的时候,扫描范围是 0 到 1000 厘米⁻¹。拉曼光谱分析是根据拉曼散射效应来分析材料表面分子的振动和转动信息的一种方法。因为样品本身表面平整度有点差别,为了保证数据真实,选测试点的时候要选平面处的点来测试。所做的陶瓷样品,同一个样品至少要选两个测试点,这样才能保证实验数据科学。

在做陶瓷样品的时候,设计阶段的孔隙率和制备阶段的孔隙率是不一样的。这个实验把测试和计算结合起来,对模型设计阶段和制备完成阶段的孔隙率都进行了研究。把模型导入 Magics 软件,能得到不同模型的体积,模型孔隙率的计算公式就是系统生成的模型体积除以致密结构的理论体积。把做好的陶瓷样品用 newtom VGi 型号的 CT 扫描仪扫描,把扫描后的 DCM 数据通过 Mimics 软件进行模型重建,就能得到实际样品模型的重建体积,实际孔隙率就是重建后模型的体积除以理论体积。

这里介绍了这次研究用的材料、设备、做陶瓷的工艺参数、检测实验的相关实验参数等等。通过用自制的 BESK 打印机配上高固相比例的陶瓷浆料进行 DLP 3D 打印,做出多种特定孔隙率的陶瓷坯体。通过分析 TG-DSC 数据再结合工艺试验,确定最佳的热处理工艺参数。用 XRD、Raman、SEM 进行物相和微观形貌分析,用阿基米德排水法分析样品的致密度,用 CT 重建分析模型孔隙率,用万能力学测试机测试多孔陶瓷的压缩强度。