微纳米尺度陶瓷弹簧具有机械强度高、力学性能好、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、热导率和电导率低等特性,具有广泛地应用前景。在航空航天的高温零部件领域中,金属弹簧容易发生氧化和塑性变形而失效,而陶瓷弹簧则因为其高温下的稳定性而适用。此外,陶瓷弹簧还可以作为电极材料、压电材料、微型传感器部件和催化剂载体。 本项目开发出一种新型的高精度陶瓷弹簧制备系统,其原理是将卷绳效应和非溶剂致相转化方法相结合,首先将陶瓷粉末与有机溶剂、粘结剂混合成稳定浆料,浆料从一定高度流下,接触液面时发生蜷曲,进入非溶剂后固化,最后经过烧结成为陶瓷弹簧。该系统主要由浆料供给系统、装料系统和接收槽构成,其中装料系统和接收槽的间距以及浆料粘度是控制陶瓷弹簧几何结构的主要因素。 本项目克服了已有技术材料耗损大、生产成本高、表面缺陷多、材料适用范围有限和尺寸精度低等不足,实现了陶瓷弹簧的连续化制备,目前已经完成了实验室规模的小试,具备向中试推进的条件。