Zastosowanie reakcji fotopolimeryzacji w formowaniu ustrukturyzowanych folii ceramicznych

• Autorzy: Falkowski P. , Grzelak A.

Warianty tytułu

EN

Application of photopolymerization in shaping of structured ceramic tapes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Materiały ceramiczne są szeroko stosowane niemalże w każdej dziedzinie nauki i techniki, jak również w życiu codziennym. Tak wszechstronne zastosowanie wynika z faktu, że posiadają one szereg unikalnych właściwości fizycznych i chemicznych, które pozwalają na wykorzystanie ich tam, gdzie wyroby z tworzyw sztucznych czy metali zawodzą. Współcześnie w technologii ceramiki nastąpił rozwój metod pozwalających na wytworzenie elementów o skomplikowanej geometrii, mających określone zastosowanie w optyce, elektronice, medycynie, przemyśle kosmicznym, itp. Jedną z tych metod jest stereolitografia, wykorzystująca reakcję fotopolimeryzacji mas ceramicznych. Zasadniczą wadą tej metody jest wysoka cena urządzeń oraz niewielkie wymiary powstających elementów. Tańszą alternatywą (mogącą w pewnych obszarach zastąpić stereolitografię), nie wymagającą zaawansowanego sprzętu i możliwą do zastosowania praktycznie w każdym laboratorium, jest połączenie metody odlewania folii ceramicznych z litografią miękką. W artykule pokazano możliwość połączenia tych technik do otrzymywania folii ceramicznej z tlenku glinu o ustrukturyzowanej powierzchni.

EN

Ceramic materials are widely used in almost every field of science or technology, as well as in everyday life. So versatile application of ceramic materials due to the fact that they have a number of unique physical and chemical properties allow using them in areas where polymers and metals fail. Nowadays, different shaping methods of ceramic materials with complex geometry which can be applied in optics, electronics, medicine, aerospace, etc. were developed. One of these methods is stereolithography which uses UV curable ceramic suspensions. However, the main disadvantage of this method is the high price of equipment and small size of printed elements. A much less expensive alternative which is capable to replace stereolithography in certain areas, does not require sophisticated equipment and can be used practically in every laboratory is a combination of tape casting with soft lithography. The article presents the possibility to combine these techniques in fabrication of surface-structured ceramic tapes.

Słowa kluczowe

PL

fotopolimeryzacja; litografia miękka; folie ceramiczne; Al2O3

EN

UV curing; soft lithopgraphy; ceramic tapes; Al2O3

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Czasopismo: Szkło i Ceramika
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 67, nr 3
• Strony: 6--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Falkowski P.

• Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny, Katedra Technologii Chemicznej

autor

Grzelak A.

• Centrum Nauki Kopernik

Bibliografia

• [1] Omatete O. O., Janney M. A., Nunn S. D. (1997), Gelcasting: from laboratory development toward industrial production, „J. Eur. Ceram. Soc.”, 17, 407–413.
• [2] Idzkowska A, Wiecinska P, Szafran M (2014), Acryloyl derivative of glycerol in fabrication of zirconia ceramics by polymerization in situ, „Ceram. Int.”, 40 (8), 13289–13298.
• [3] Tallon C., Jach D., Moreno R., Nieto M. I., Rokicki G., Szafran M. (2007), Gelcasting performance of alumina aqueous suspensions with glycerol monoacrylate: a new low toxicity acrylic monomer, „J. Am. Ceram. Soc.”, 90 [5], 1386–1393.
• [4] Falkowski P., Grzelak A. (2013), Effect of solvents on curing process of photopolymerizable ceramic suspensions, „Arch. Metall. Mater.”, 58, 1411–1414.
• [5] Chartier T., Penarroya R., Pagnoux C., Baumard J. F. (1997), Tape Casting Using UV Curable Binders, „J. Eur. Cera. Soc.” 17 [6], 765–771.
• [6] Wozniak M., Graule T., de Hazan Y., Kata D., Lis J. (2009), Highly loaded UV curable nanosilica dispersions for rapid prototyping applications, „J. Eur.Ceram. Soc.”, 29, 2259–2265.
• [7] Chartier T., Hinczewski C., Corbel S. (1999), UV Curable Systems for Tape Casting, „J. Eur. Ceram. Soc.”, 19, 67–74.
• [8] Tomeckova V., Halloran J. W. (2010), Cure depth for the photopolymerization of ceramic suspensions, „J. Eur. Ceram. Soc.”, 30, 3023–3033.
• [9] Doreau F., Chaput C., Chartier T. (2000), Stereolithography for manufacturing ceramic parts, „Adv Eng Mater.”, 2 (8), 493–496.
• [10] Dufaud O., Marchal P., Corbel S. (2002), Rheological Properties of PZT Suspensions for Stereolithography, „J. Eur. Ceram. Soc.”, 22, 2081–2092.
• [11] Schwentenwein M., Schneider P., Homa J. (2014), Lithography-based Ceramic Manufacturing: A Novel Technique for Additive Manufacturing of High-Performance Ceramics, „Advances in Science and Technology “, 88, 60–64.
• [12] Anand V. S., Balasubramanian V. (2014), Effect of resin chemistry on depth of cure and cytotoxicity of dental resin composites, „Mater. Sci. Eng., B”, 181, 33–38.
• [13] Yin M., Liu F., He J. (2016), Preparation and characterization of Bis-GMA free dental resin system with synthesized dimethacrylate monomer TDDMMA derived from tricyclo[5.2.1.0(2,6)]-decanedimethanol, „J. Mech. Behav. Biomed. Mater.”, 57, 157–163.
• [14] Xia Y., Whitesides G. M. (1998), Soft Lithography, „Annu. Rev. Mater. Sci.”, 28, 153–84.
• [15] Qin D., Xia Y., Whitesides G. M. (2010), Soft lithography for micro- and nanoscale patterning, „Nat. Protoc.”, 5, 491–502.
• [16] Jankowski P., Rokicki G. (2009), Styrene-free water-thinnable unsaturated polyester resins with hydrophilic sulfonate groups for coating applications. Part I. Synthesis by polycondensation, „Polimery”, 54, (9), 618–626.
• [17] Jankowski P., Rokicki G. (2009), Sposób otrzymywania wodorozcieńczalnych nienasyconych żywic poliestrowych, utwardzanych promieniowaniem UV metodą polikondensacji, patent numer P-388437.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.