近日，南京航空航天大学材料科学与技术学院贾文宝教授团队在《Journal of the European Ceramic Society》上发表题为Novel ceramic supports for catalyst with hierarchical pore structures fabricated via additive manufacturing-direct ink writing的研究论文，使用直接墨水书写技术，与原位生长的晶须相结合，促进了3D打印陶瓷催化剂载体-硼酸铝多孔陶瓷(ABPCs)的发展。 原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0955221924002887 91香蕉视频官网APP科技官网：http://www.bjweishidun.com/如无法打开，请拷贝网址到浏览器查阅。    研究背景 多孔陶瓷具有孔隙率高、化学性质稳定、比表面积大、体积密度小、导热性低以及耐高温耐腐蚀等优良性能，在冶金、91香蕉视频污在线观看、能源、环保等领域有着众多91香蕉视频超污。其制备方法主要有发泡造孔法、溶胶-凝胶法、增材制造法以及乳液或泡沫模板法。在这些方法中，增材制造被认为是制造复杂几何形状多孔陶瓷的理想方法。 图文解析 在本研究中，91香蕉视频官网APP采用原位反应和DIW相结合的方法制备了具有高阶孔结构的硼酸铝品须多孔陶瓷。通过调节分散剂、增稠剂用量、pH值、水的添加量等因素，优化浆料的流变性，特别是粘弹性。其次，利用流场模型研究了打印参数和浆料流变性对打印预成型结构的影响。对ABPCs的相组成、微观结构、容重、表观孔隙常和力学性能进行了详细的讨论。然后系统研究了ABPCs的比表面积和孔径分布。重要的是，ABPCs作为高性能催化剂载体的潜力得到了证明。在直接墨水书写技术中，油墨的特性至关重要，油墨的均匀分布对打印样品的质量和精度影响很大。图1展示了分散剂(FS20)用量对油墨粘度的影响。将添加FS20的料浆与不添加FS20的油墨进行比较，可以明显看出前者的粘度明显降低，随着FS20的添加量从0.1wt%增加到0.4wt%，油墨的粘度先降低后升高，在FS20添加量为0.2wt%时达到最低粘度。这是因为适量的FS20可以吸附在粉末颗粒表面，增强油墨中颗粒之间的静电相互作用和空间斥力。这促进了分散并降低了粘度。然而，过量的FS20会导致油墨中FS20的官能团之间形成电刷状结构，导致粘度增加。 图1 分散剂(FS20)用量对油墨粘度的影响图2显示了在不同温度下烧结后ABPCs细丝的表观形貌。由图可知，其表面存在大量的晶须，可以认为是硼酸铝晶须，随着烧结温度的升高，硼酸铝的晶粒尺寸逐渐增大，说明较高的烧结温度促进了硼酸铝晶粒的长大。另外，当烧结温度从1000℃升高到1100℃时，硼酸铝晶须的长度也随之增加，晶须的形貌为针状，进一步提高烧结温度，硼酸铝晶须均匀长大，形成较大的柱状晶，晶须的长径比随烧结温度的升高而减小。     图2 不同温度下ABPCs细丝烧结后的SEM图像图3显示了在不同温度下烧结后ABPCs细丝的孔径分布。据观察，所有的ABPCs样品，在不同的温度下烧结，均表现出分级孔结构。随着烧结温度的升高，ABPCs细丝的中值孔径（体积）增加。当烧结温度为1000℃或1100℃时，主要由亚微米级的孔隙组成，在1200℃以上，主要由微米级的孔组成，随着烧结温度的升高，亚微米级孔的比例逐渐减小，而微米级孔的比例逐渐增大。 图3 在不同温度下烧结后ABPCs的孔径分布     研究结论 本研究探索了一种以硼酸铝为载体，采用原位生长晶须的方法制备新型催化剂陶瓷载体的新方法。DIW 3D打印工艺允许产生大孔，而原位晶须有助于在挤出的细丝上形成亚微米或微米级的孔。

近日，美国斯坦福大学的Jason M.Kronenfeld等研究者在《Nature》中发表了题为Roll-to-roll, high-resolution 3D printing of shape-specific particles的研究论文，研究介绍了一种可扩展的且分辨率高的3D打印技术，用于基于滚动条式连续液界面生产(r2rCLIP)的形状特定颗粒的制造。原文链接：  https://www.nature.com/articles/s41586-024-07061-491香蕉视频官网APP科技官网：http://www.bjweishidun.com/如无法打开，请拷贝网址到浏览器查阅。 研究内容 数百微米到纳米尺度上的颗粒是许多先进91香蕉视频超污中无处不在的关键部件，包括91香蕉视频污在线观看医学设备，药物输送系统，微电子和能量存储系统，并且在微流体，颗粒系统和磨料中表现出固有的材料适用性。传统的颗粒制造方法从研磨和乳化技术到先进的成型和流动光刻，方法可以分为自下而上或自上而下。本文采用了自顶向下的颗粒制造方法，如直接光刻、单步卷对卷软光刻和多步成型，可扩展的颗粒成型方法，如颗粒复制(PRINT)和聚合物层的冲压组装(SEAL)，结合光刻方法来实现二维(2D)几何控制。本文开发一种粒子制造技术，同时实现所有微米级三维几何控制、复杂性、速度、材料选择和置换性。在此，91香蕉视频官网APP介绍了一种可扩展的、高分辨率的3D打印技术，基于滚对卷形式的连续液体界面生产（r2rCLIP）。91香蕉视频官网APP演示了r2rCLIP使用个位数，微米分辨率的光学结合连续滚动的薄膜代替静态平台，能够快速、快速地制造和收集各种材料和复杂几何形状的粒子，如图1所示。图1:r2rCLIP是复杂几何形状粒子的快速制造工艺。a:r2rCLIP是一种准连续技术，其中设计了简单到复杂的3D几何形状，随后切片成2D图像。然后将这些图像用于在滚动条式工艺中使用光聚合树脂制造3d几何形状。b:实验r2rCLIP设置示意图，其中镀铝PET薄膜从进料辊(I)展开，并机械制动(II)，以在通过高精度zstage和CLIP组件(III)之前提供张力。以在平台运动过程中保持相对基底的位置（IV），然后，在二次固化（VI）之前，薄膜通过清洗步骤(V)，并浸泡在加热超声浴和刀片中的非离子表面活性剂溶液中，以诱导分层（VII）。薄膜最终被收集在另一个滚轮上与步进电机，在整个过程中提供平移运动（VIII）。c:在一组计算机缝合的扫描电子显微镜（SEM）图像中观察到的大约30,000个空心立方体粒子，证明了这种可扩展的过程。D:八面体、二十面体和十二面体，单元大小从200到400µm打印在一个单一的打印阵列中。c，d，从HDDA-HDDMA系统中打印出来的样品，并在扫描电镜成像前涂上Au/Pd（60：40）。比例尺，3 mm（b，c），500µm(d)。  利用数字光处理（DLP）将描述3D模型的二维图像的视频投影到一个可光溶树脂的桶中的技术。这种技术的分辨率从50µm提高到4.5µm，并提供了高达3000mmh−1的速度。CLIP利用一个385nm的紫外发光二极管（LED）和数字微镜器件，同时绘制一组光化光子阵列，激活溶解在液体树脂中的光引发剂，并在每个打印体素中诱导自由基聚合,有效地避免了任何分层步骤，如图2所示。图2:r2rCLIP适用于一系列高分辨率的内部和商业材料的高精度优化。A:桥接方法可以确定树脂固化性能的工作曲线，如从恒定剂量下增加渗透深度和相应测量的固化深度的几种桥接系列所示。脊影与像素间距一致。扫描电镜成像前，涂层有Au/Pd（60:40）的曝光测量桥。B:内在穿透深度和临界固化用量的测定。在给定剂量（Emax）下，较低的坡度与更大的分析固化深度控制相关，以及暴露时的较低波动倾向，从而导致固化深度（Cd）的重大变化。比例尺，15µm。   为了证明r2rCLIP在制造尺寸复杂结构方面的潜力，91香蕉视频官网APP使用计算机辅助设计设计了一系列几何复杂的形状。这些设计不仅反映了以前的2D制造和多步骤成型技术所创造的设计，而且还包括了一些不能成型的几何图形，如图3所示。、91香蕉视频官网APP将几何复杂性分类在一个光谱范围从可以在规模上塑造的形状到那些不能。可塑几何图形被定义为使用单轴拉模、芯和腔一步比例制造。如果理论成型方法需要增加更多的分型线、喷射销和角度以及广泛的对齐或包含不可成型的负内部空间，几何形状会增加成型的复杂性（随后在尺度上降低可塑性）。图3:r2rCLIP制作的可塑到非可塑几何图形的SEM图像。使用HDDA-HDDMA系统制备粒子，并从桥的拟合数据（图2）中获得知情的暴露强度，按照描述进行洗涤，并在SEM观察前涂上60：40 Au/Pd。插图显示每个几何图形的渲染以供参考。封顶的空心锥体插图显示为四分之一切口为清晰。比例尺，250µm。91香蕉视频官网APP从HDDA-预陶瓷混合物中创建200µm颗粒，并在800°C的氮气中热解，得到103µm特征尺寸为25µm的空心陶瓷颗粒（图4a）。对这些粒子进行的能量色散x射线光谱（EDS）分析显示，O、Si和C的组成分布均匀（图4b）。随后在氮气中退火高达1400°C，可以根据前驱体材料和加工条件，实现包括氮化硅和二氧化硅在内的相。91香蕉视频官网APP制作了400µm单位尺寸的水凝胶立方体，然后盖上水凝胶盖（图4c）。图4:通过r2rCLIP制备的颗粒具有一系列91香蕉视频超污范围，包括陶瓷颗粒和药物传递。a:由HDDA-陶瓷混合树脂热解形成的空心陶瓷立方体。B:对空心陶瓷立方体（左上）表面进行EDS分析，显示硅和氧分布均匀，通过归一化质量定量为30±1%硅、35±1%氧和35±2%碳。O、Si和C的元素分布（分别为右上角、左下角和右下角）覆盖在空心立方体的二次电子图上。c，d:药物传递立方体可以设计为满足有效载荷体积、释放轮廓、材料等(c)的目标，并通过r2rCLIP(d)（例如PEGDMA550材料）制造。e，f，然后可以填充设备，如图所示的台盼蓝染料显示(e)，然后封顶(f)。比例尺，100µm(a)，5µm（b，左上角），100µm（b，其他三幅图像），3 mm（d，e），200µm(f)。 图5:CLIP引入了一个反应区，抑制了聚四氟乙烯-树脂界面上的氧聚合。入射光通过一个光学透明的特氟隆AF窗口，氧气可以同时扩散。氧在这个界面占据主导地位，在远离自由基聚合动力学的死区产生。在这个深度以上固化的树脂可以固化，如这里的HDDA-HDDMA树脂系统组件、空心四面体颗粒和工作曲线桥接试验的边缘部分。a,TMPTA和b，从左到右增加桥用量0.77到9.18mJ/cm2,12个桥位置的16.07到41.32 mJ/cm2。比例尺：250µm。图6:a，热重分析（TGA）显示，在氮气中加热SIL 30树脂到800°C后，初始质量保留了9.5%。b，x射线衍射图显示，在800°C和1200°C固化的SIL30树脂下热解后，产物保持无定形。在1400°C退火后，测量图案的反射与国际衍射数据中心（ICDD）51,52. c的α-Si3N4（PDF-04-0070851）的反射匹配，在氮气中加热到800°C后，8.8%的初始质量仍为1%。d，x射线衍射图显示，HDDA陶瓷混合物在1400°C下热解8小时后，测量的图案与ICDD53的α-Si3N4（PDF 04-0070851）和二氧化硅（PDF 04-0075018）的反射相匹配。 研究结论 综上所述，研究者提出了一种新的、卷对卷、高分辨率且连续的液体界面生产技术，能够以高达2.0μm的特征分辨率批量生产高达200μm的颗粒。打印机和树脂优化的光学设计使打印对象具有高达个位数微米的不支持z分辨率。在可模塑、多步骤模塑和不可模塑的颗粒几何形状的制造中，证明了快速可置换性、复杂的3D制造能力和对各种树脂化学的固有适应性。此外，对于低于200µm的装置，快速的颗粒生产可以在大约24小时内实现克级的潜在产量。这种可扩展的颗粒生产技术已经在广泛的范围内展示了制造潜力，从陶瓷到水凝胶，在微型工具、电子和药物输送方面具有潜在的91香蕉视频超污前景。

行业新知布达佩斯工业经济大学化学技术与91香蕉视频污在线观看技术学院物理化学与材料科学系Balazs Borbas等研究者在《Science direct》中发表了题为Effect of binder’s size and chemistry on pure aluminium-oxide vacuum formed ceramic fibre boards的研究论文，研究采用溶胶-凝胶法合成新一代氧化铝纤维，得到了纯氧化铝真空形成的纤维板。研究了粘结剂的化学成分和粒径对真空成型板的影响。原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S266653952400017891香蕉视频官网APP科技官网：http://www.bjweishidun.com/如无法打开，请拷贝网址到浏览器查阅。 研究内容  采用真空成型技术可以快速生产陶瓷纤维材料。在这一过程中，所需的浆液主要由陶瓷纤维、适宜的粘合剂和水组成。在真空成型工艺中，切割好的纤维被悬浮于含有无机（如勃姆石）或有机（如淀粉）粘合剂的浆液中，并在真空力的作用下进行压实。真空的作用在于去除水分，并将固态的陶瓷纤维固定在模具内。经过脱模和干燥后，即可得到陶瓷纤维成型体。通过施加真空，液体通过渗透模具被排出的驱动力能够增强至原来的五倍。为了防止纤维在成型过程中出现缠结，并确保它们在最终91香蕉视频未成年人黄色中的均匀分布，通常会使用絮凝剂。为了提高材料的耐热性能，应尽量避免添加非铝基粘合剂。本文研究表明，勃姆石、纳米级氢氧化铝以及氯水合铝等都可以作为91香蕉视频官网APP浆料中的有效粘合剂。其中，氯水合铝因其强大的化学键合能力，能够在可铸成分之间形成牢固的化学键。而粘合剂所形成的凝胶结构，则有助于防止在成型和干燥过程中发91香蕉视频污在线观看质迁移。如图1所示，采用溶胶凝胶法合成纯氧化铝纤维，500◦C将溶胶基纤维转化为陶瓷。在此温度下，不会发生结晶，因此纤维是无定形的。图1:使用过的氧化铝纤维的扫描电镜显微镜和x射线衍射图    图2:样品制备的原理图如表1所示，当缩短15%时，测量的各项同性收缩差异不显著。虽然检测到明显的重量损失，但由于高温热处理，样品的密度大大增加。表1:密度、收缩率和减重率数据如图3所示，当抗压强度值被确定为局部最大值时，可以通过数值确定拐点来近似计算抗压强度值。模量和抗压强度都取决于密度（图4）。密度较大的样品强度更强，模量也更高。这两个值都因热处理而增加。图3:两种类型的应力-应变曲线：有(a)和没有(b)的局部最大值图4:模量(a)和抗压强度(b) vs密度结果发现，其力学性能对所91香蕉视频超污的粘结剂体系有很强的依赖性，如图5所示。比较不同化学成分的样品，含勃姆石样品的性能更好，因为这些样品的模量和抗压强度值最高。当比较三种含氢氧化铝的体系时，趋势是一致的。图5:模量(a)和抗压强度(b)与粘结剂粒径,空心标记代表了勃螨虫属的样品用FESEM检测微尺度形态,如图6所示，每个样品的横截面扫描均存在不均匀性。在靠近过滤表面的一侧，与距离纤维表面更大的距离相比，纤维之间观察到更多的结合剂。   图6:非钙化和钙化样品的FESEM显微图如图7所示，1500℃热处理24小时表明晶体生长：粘合剂颗粒消失，纤维和粘合剂体系均显示出发育良好的晶体。样品粒径粘结剂较小，形成的结晶颗粒尺寸较小。与微米级粘合剂相比，使用纳米粉末粘合剂观察到的晶体尺寸更小（图7）。与OH90相比，晶体尺寸是平均晶体的一半（见图8）。   图7:非钙化和钙化样品的详细FESEM显微图图8:FESEM图像测量的结晶纤维(a)截面和晶体尺寸分布通过粉末X射线衍射（XRD）分析样品的晶体相。在未经热处理的样品中，由于非晶态组分的存在，衍射图中没有观察到明显的峰。而煅烧后的样品则呈现出具有尖锐峰的衍射图，表明这些样品中存在晶体相。进一步的分析确定了这个晶体相为α-氧化铝，这是在高温下最稳定的氧化铝形态。   图9:真空形成的样品的x射线衍射图 研究结论 用不同的粘合剂成功地制备了纯氧化铝真空成型的纤维板样品。采用100 μm和三种不同粒径（10 nm、6、5μm、90 μm）的氢氧化铝作为粘结剂材料。另外使用聚合氯化铝作为絮凝剂。样品在高温（1500◦C）下测试24小时。在热处理过程中，样品呈各向同性的收缩。用场发射扫描电镜研究了其微尺度的形貌。与其他样品相比，在含有勃姆石板的情况下，只能发现少量的粘结剂颗粒。钙化后的样品显示出发育良好的晶体。纤维和粘合剂的混合物都变成了结晶体。粘结剂粒径越小，晶体尺寸越小。在所有情况下，晶体相均被鉴定为α-氧化铝。用场发射扫描电镜研究了其微尺度的形貌。与其他样品相比，在含有勃姆石板的情况下，只能发现少量的粘结剂颗粒。钙化后的样品显示出发育良好的晶体。纤维和粘合剂的混合物都变成了结晶体。粘结剂粒径越小，晶体尺寸越小。在所有情况下，晶体相均被鉴定为α-氧化铝。   

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报道了制备了一种 ZrO2/CS（氧化锆/壳聚糖）多孔支架,研究了支架的形态对其综合性能的影响。此外，探讨了CS掺杂对ZrO2支架91香蕉视频污在线观看活性的提高作用，并使用MC3T3-E1细胞评价了ZrO2/CS支架的91香蕉视频污在线观看相容性和评估了ZrO2/CS支架对细胞增殖和矿化能力的促进作用。