Изучение физических закономерностей формирования структурно-фазового состояния и физико-механических свойств керамических материалов, полученных 3D печатью с применением высоконаполненных термореактивных и фотоотверждаемых суспензий

Опираясь на мировой опыт в развитии современных подходов физического материаловедения и новых технических решений необходимо признать, что изготовление узлов и отдельных деталей из новых конструкционных и функциональных материалов без развития аддитивных технологий (АТ) осуществить невозможно. Полноценное внедрение аддитивных технологий в производственный процесс обеспечит революционный прорыв в промышленности. Другие производственные процессы требуют тщательного и подробного анализа геометрии изделий, чтобы определить последовательность операций и применяемых инструментов для их изготовления. Аддитивные технологии, прежде всего, позволяют с минимальными затратами реализовать любые конструкторские и инженерные идеи в наукоёмких отраслях производства, таких, как авиастроение, двигателе- и моторостроение, ракетостроение, современные электронные приборы и др. Расширение номенклатуры стандартизированных материалов для аддитивных технологий будет способствовать их внедрению в массовое производство, что позволит в кротчайшие сроки вывести страну на новый технологический и экономический уровень.В рамках выполнения проекта будут разработаны и апробированы оригинальные технические решения, базирующиеся на принципах технологий послойного наплавления термопластичных дисперсных систем (FDM) и лазерной стереолитографии (SLA). Новые научные подходы, которые будут реализованы в рамках проекта, основаны на разработке рецептур высоконаполненных дисперсных систем (суспензий) на основе керамических порошков и технологической связки (термореактивные и фотополимеризующиеся вещества). Такие дисперсные системы формируется в результате образования на поверхности частиц порошка тонких адсорбционных слоев (пленок) технологической связки, отделяющих частицы друг от друга и обеспечивающих подвижность (текучесть системы) за счет уменьшения внутреннего трения. Актуальным является исследование связок различных составов, поскольку в каждом частном случае (к каждому порошку) необходимо подбирать индивидуальные рецептуры, вследствие различия свойств порошков. С использованием нанопорошков будут достигнуты высокие значения коэффициента упаковки частиц в полуфабрикате, что позволяет минимизировать пористость, повысить физико-механические свойства и обеспечить точный контроль усадки при спекании изделий и их стабильное соответствие размерам, заданным инженерной документацией.