Стереолитографическая 3d-печать BaSO4: композиты и керамика

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Были изготовлены высоконаполненные (до 55 об. %), низковязкие (менее 3 Па∙с), фотоотверждаемые суспензии на основе микрометровых порошков сульфата бария и 1,6-гександиол диакрилата, подходящие для стереолитографической 3D-печати. Экспериментально продемонстрирована 3D-печать методом цифровой светодиодной проекции (DLP) планарных сетчатых структур высокого разрешения. Из полученных композитных объектов путем выжигания и последующего спекания при 850 °C изготовлена плотная керамика сложной архитектуры с размером отверстий до 550 мкм и тонкими стенками до 300 мкм. При изучении оптических характеристик керамики с оптически-активными добавками были продемонстрированы характеристические особенности как ионов церия Ce3+, Eu2+, так и встроенного углерода.

作者简介

L. Ermakova

National Research Center 'Kurchatov Institute'

Email: ermakova.lydiav@yandex.ru
123182, Russia, Moscow, Acad. Kurchatov Square, 1

A. Sergeyev

National Research Center 'Kurchatov Institute'; D. I. Mendeleev Russian Chemical Technology University

Email: ermakova.lydiav@yandex.ru
123182, Russia, Moscow, Acad. Kurchatov Square, 1; 125047, Russia, Moscow, Miusskaya Square, 9

O. Koval

National Research Center 'Kurchatov Institute'

Email: ermakova.lydiav@yandex.ru
123182, Russia, Moscow, Acad. Kurchatov Square, 1

P. Sokolov

National Research Center 'Kurchatov Institute'

编辑信件的主要联系方式.
Email: sokolov-petr@yandex.ru
123182, Russia, Moscow, Acad. Kurchatov Square, 1

参考

  1. Li X., Peoples J., Yao P., Ruan X. Ultrawhite BaSO4 paints and films for remarkable daytime subambient radiative cooling // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2021. V. 13 № 18. P. 21733–21739.
  2. Tong Z., Peoples J., Li X., Yang X., Bao H., Ruan X. Electronic and phononic origins of BaSO4 as an ultra-efficient radiative cooling paint pigment // Mater. Today Phys. 2022. V. 24. P. 100658.
  3. Mikhailov M.M., Yuryev S.A., Lapin A.N., Lovitskiy A.A. The effects of heating on BaSO4 powders’ diffuse reflectance spectra and radiation stability // Dyes Pigments. 2019. V. 163. P. 420–424.
  4. Rao R.P. The preparation and thermoluminescence of alkaline earth sulphide phosphors // J. Mater. Sci. 1986. V. 21. P. 3357–3386.
  5. Pathan S., Dubey P., Tadge P., Ray S. A comprehensive review on rare-earth based thermoluminescence phosphors for radiation dosimetry // ECS Trans. 2022. V. 107. P. 20073–20084.
  6. Hussain T., Asfora V.K., da Nobrega B.P.A.G., de Barros V.S.M., de Azevedo W.M., Khoury H. J. Thermoluminescence properties of nanocrystalline BaSO4 doped with Eu2+ produced by solid state combustion synthesis // Radiat. Phys. Chem. 2021. V. 186. P. 109531.
  7. Jeong M.J., Choi J.H., Lee Y.S. Defect-induced luminescence properties of Ce3+ ion-doped BaSO4 prepared via the co-precipitation method // Radiat. Phys. Chem. 2023. V. 211. P. 111080.
  8. Hazra C., Samanta T., Ganguli S., Mahalingam V. Strong Uv emission from colloidal Eu2+ -doped BaSO4 nanoparticles: A material for enhancing the photocatalytic activity of carbon dots // ChemistrySelect, 2017. V. 2. P. 5970–5977.
  9. Manam J., Das S. Characterization and TSL dosimetric properties of Mn doped BaSO4 phosphor prepared by recrystallisation method // J. Alloy Compd. 2010. V. 489. P. 84–90.
  10. Shinde S.S., Gundu Rao T.K., Sanaye S.S., Bhatt B.C. TL and ESR characteristics of BaSo4: Eu co-doped with Na/P: Influence of method of preparation // Radiat. Prot. Dosimetry. 1999. V. 84. P. 215–218.
  11. Bhatt B.C., Soni A., Polymeris G.S., Koul D.K., Patel D.K., Gupta S.K., Mishra D.R., Kulkarni M.S. Optically stimulated luminescence (OSL) and thermally assisted OSL in Eu2+ – doped BaSO4 phosphor // Radiat. Meas. 2014. V. 64. P. 35–43.
  12. Jeong M.J., Lee K.C., Park J.S., Lee Y.S. Luminescent properties and dosimetric behavior of Eu-ion-doped ASO4 (A = Ca, Sr, and Ba) // Ceram. Int. 2024. V. 50. № 23. P. 52127–52133.
  13. Jia Y.Q., Luo W.K., Li L., Wu S.Y., Chen X.M. MSO4 (M = Ca, Sr, Ba) microwave dielectric ceramics with low dielectric constant // J. Am. Ceram. Soc. 2022. V. 106. № 2. P. 1250–1259.
  14. Jenkel K.D., Sánchez Pastor J., Baloochian M.M., Jakoby R., Sakaki M., Jiménez-Sáez A., Bensos N. Effect of sintering temperature on the dielectric properties of 3D-printed alumina (Al2O3) in the W-band // J. Am. Ceram. Soc. 2023. V. 107. № 4. P. 2494–2503.
  15. Богданов С.П., Долгин А.С., Макагон А.И. 3D-печать пастами на основе корундовых порошков ядро-оболочка // Физ. хим. стекла. 2020. Т. 46. № 6. С. 663–666.
  16. Ермакова Л.В., Дубов В.В., Сайфутяров Р.Р., Лелекова Д.Е., Белусь С.К., Смыслова В.Г., Карпюк П.В., Соколов П.С. О влиянии хрома на стереолитографическую печать суспензиями на основе оксида алюминия // Неорг. Мат. 2024. Т. 60. № 1. С. 92–104.
  17. Ермакова Л.В., Кузнецова Д.Е., Смыслова В.Г., Соколов П.С., Досовицкий Г.А., Чижевская С.В. Влияние диспергирующих добавок на свойства фотоотверждаемых суспензий на основе стабилизированного диоксида циркония // Новые Огнеупоры. 2023. № 10. С. 45–50.
  18. Kotelnikov N.L., Goldberg M.A., Obolkina T.O., Smirnov S.V., Antonova O.S., Barinov S.M., Komlev V.S. Influence of Y2O3 and Cr2O3 on formation of microstructure and properties as well as accuracy of reproduction of geometric characteristics during 3D Printing with ceramics based on Al2O3–ZrO2 // Inorg. Mater. Appl. Res. 2024. V. 15. P. 1031–1038.
  19. Smirnov A., Chugunov S., Kholodkova A., Isachenkov M., Tikhonov A., Dubinin O., Shishkovsky I. The fabrication and characterization of BaTiO3 piezoceramics using SLA 3D printing at 465 nm wavelength // Materials. 2022. V. 15. № 3. P. 960.
  20. Генералова А.Н., Демина П.А., Акасов Р.А., Хайдуков Е.В. Фотополимеризация в 3D-печати тканеинженерных конструкций для регенеративной медицины // Успехи химии. 2023. Т. 92. № 2. RCR5068.
  21. Ievlev V.M., Putlyaev V.I., Safronova T.V., Evdokimov P.V. Additive technologies for making highly permeable inorganic materials with tailored morphological architectonics for medicine // Inorg. Mater. 2015. V. 51. № 13. P. 1297–1315.
  22. Zhang H., Jiao C., Liu Z., He Z., Ge M., Tian Z., Wang C., Wei Z., Shen L., Liang H. 3D-printed composite, calcium silicate ceramic doped with CaSO4·2H2O: degradation performance and biocompatibility // J. Mech. Behav. Biomed. 2021. V. 121. P. 104642.
  23. Morais M.M., de Camargo I.L., Colombo P., Fortulan C.A. Additive manufacturing of calcium carbonate parts through vat-photopolymerization and sintering in carbon dioxide atmosphere // Open Ceramics. 2023. V. 14. P. 100348.
  24. Kang Z., Yu B., Fu S., Li D., Zhang X., Qian Z., Zhong Z., Yu B., Ding H., Zhu Y., Huang J. Three-dimensional printing of CaTiO3 incorporated porous β-Ca2SiO4 composite scaffolds for bone regeneration // Appl. MaterToday. 2019. V. 16. P. 132–140.
  25. Larionov D.S., Bitanova V.A., Evdokimov P.V., Garshev A.V., Shlyakhtin O.A., Putlyaev V.I. Cryochemical synthesis of tricalcium phosphate powders and mixed sodium-containing silicophosphates and phosphate-germanates for formation of bioceramics using stereolithographic 3D printing // Inorg. Mater. Appl. Res. 2024. V. 15. P. 344–351.
  26. Патент 2711219. Российская федерация, МПК G01T 1/20. Способ изготовления отражающих поверхностей для сцинтилляционных элементов: № 2019107189: заявл. 14.03.2019: опубл. 15.01.2020/Соколов П.С., Коржик М.В., Комиссаренко Д.А., Федоров А.А., Досовицкий Г.А., Досовицкий А.Е.
  27. Du J. Performance of dual-ended readout PET detectors based on BGO arrays and BaSO4 reflector // IEEE Trans. Radiat. Plasma Med. Sci. 2022. V. 6. P. 522–528.
  28. Hu S., Trinchi A., Atkin P., Cole I. Tunable photoluminescence across the entire visible spectrum from carbon dots excited by white light // Angew. Chemie Int. Ed. 2015. V. 54. P. 2970–2974.
  29. Balintova M., Demcak S., Estokova A., Holub M., Pavlikova P. Study of thermal reduction of barium sulphate for barium sulphide preparation // Proceedings of the 10th International Conference “Environmental Engineering”. 2017.
  30. Sohn H.Y., Savic M., Padilla R., Han G. A novel reaction system involving BaS and BaSO4 for converting SO2 to elemental sulfur without generating pollutants: Part II, Kinetics of the hydrogen reduction of BaSO4 to BaS // Chem. Eng. Sci. 2006. V. 61. P. 5082–5093.
  31. Dorenbos P. Light output and energy resolution of Ce3+-doped scintillators // Nucl. Instrum. Methods A. 2002. V. 486. P. 208–213.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».