1. 研究目的与意义
研究背景：
氧化铝（化学式：）是一种熔点为2054℃，沸点为2980℃的无机物，高温下可电离。
有许多同质异晶体，已知的有10多种过渡相和一种热力学稳定相。
主要有3种晶型，即α-、β-、γ-。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容：
使用无丝打印成型氧化铝陶瓷，得到成品陶瓷。
预期目标：
成功通过无丝打印技术打印氧化铝陶瓷产品并通过烧结使其致密化。
。
3. 研究的方法与步骤
采取的研究方法：1.文献研究法：在确定课题研究方向后检索了大量的文献资料，对氧化铝材料和增材制造方法进行充分了解，并阅读氧化铝增材制造相关的实验论文从而进一步确定了实验方法和实验步骤。
2.实验法：通过无丝打印成型氧化铝的实验制得成品从而利用阿基米德法等方法分析它的密度、表面形貌等性能。
实验步骤：
实验步骤：
1.用于无丝打印的粉末制备
采用喷雾干燥技术制备了具有高流动性和合适团聚物尺寸（lt;50μm）的喷墨3D打印工艺用粉末。为此，制备了固体含量为30 vol%的氧化铝水浆。在喷雾干燥过程（英国Labplant）之前将浆料研磨24小时，制备具有20-40μm范围内均匀球形的氧化铝团聚物。通过该工艺，粉末流动性大大提高。将喷雾干燥的氧化铝粉末与10wt%PVA混合，PVA通过100μm筛过筛。制备好的原料在使用前在70C真空干燥。
2.3D打印和预烧结（去除粘合剂）
使用FFP生物陶瓷3D打印机（西安点云生物科技有限公司）机器使用制备的原料对氧化铝部件进行3D打印。使用含有去离子水和酒精混合物的墨水。油墨会激活原料内的粘合剂以连接氧化铝颗粒。使用100μm的层厚和100%的饱和度。使用这种技术打印直径为1.0至2.0厘米的球体。将零件留在粉末床内过夜以完成装订过程。将零件脱粉，在烘箱中进一步干燥，并在650C（升温速率：3C / min）下脱脂2小时，然后在1000C（2小时）下预烧结以提高处理强度。
3.浆料制备、渗透和烧结
制备30至50 vol%的高浓度氧化铝浆液用于渗透。使用足够量的分散剂（基于固体的 1 wt%）将浆液球磨24小时，以获得高流动性以进行渗透。
对打印件进行真空渗透工艺。真空提供驱动压力，将浆料更深地注入零件的核心。零件被放置在连接到真空泵的封闭腔室中的小容器中，真空泵在腔室内产生低真空环境（0.1巴）。通过打开阀门，浆料会自动从外部来源转移到样品容器中并完全覆盖零件，同时保持室内真空。真空度不得超过水的沸腾压力，以免浆料中溶剂挥发，粘度发生变化。然后，释放压力，浆料通过反向大气压力进一步流入小孔中。渗透后，从外表面去除多余的浆料，部件在炉中以 1650 C的温度烧结2小时。
4研究物理和机械特性
使用扫描电子显微镜（SEM，Carl Zeiss）观察用于 3D 打印的喷雾干燥粉末。进行了多项测试以分析制备的氧化铝样品并确定渗透后其性能的改善情况。使用阿基米德法测量样品的生坯密度和烧结密度。
阿基米德法测致密度：
计算密度公式为：
式中：—试样在空气中质量（g）;
—试样在液体中时获得的质量（g）;
—蒸馏水密度（g/）;
测试三组，取平均值，测量过程中保持试样干燥，表面洁净。
试样的致密度η为试样的实际密度和理论密度的比值，即：
100%
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
第一阶段（第1～4周）：2月20日～3月19日
文献检索，论文开题，写出开题报告；
第二阶段（第5～9周）：3月20日～4月23日
文献调研与总结，提交外文翻译初稿；
第三阶段（第10～13周）：4月24日～5月21日
论文撰写，提交论文初稿；
第四阶段（第14周）：5月22日～5月28日
论文修改，提交论文终稿；
第五阶段（第15周）：5月29日～6月4日
论文答辩。
（按学院统一规定的时间执行）
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