Abstract

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L’impression tridimensionnelle de poudre a été utilisée dans cette étude pour fabriquer des structures sur mesure à base de phosphate de magnésium. Dans une première étape, des poudres de farringtonite ont été synthétisées par frittage et broyage ultérieur. Des poudres optimisées adaptées à l’impression ont été obtenues après 60 min de broyage, ce qui a donné une taille de particule moyenne de 16 μm. Ces poudres ont été mises en réaction avec des liants liquides composés de 2M K2HPO4, 0-5M (NH4)2HPO4 ou 20%H3PO4 pour former une matrice de struvite-(K) (MgKPO4.6H2O), struvite (MgNH4PO4.6H2O) ou newberyite (MgHPO4.3H2O) par une réaction de prise hydraulique. Alors que l’impression de struvite-(K) n’était pas possible en raison du long temps de prise de ce système de ciment, les échantillons de newberyite et de struvite ont pu être traités avec une bonne précision dimensionnelle. La résistance était initialement faible après l’impression, à savoir de l’ordre de 1-3-2-8 MPa ; cependant, un post-durcissement supplémentaire dans les liants a augmenté la résistance à la compression jusqu’à un maximum de 10 MPa pour la struvite et 36 MPa pour la newberyite. Cela s’est accompagné d’un degré plus élevé de conversion en produits de prise, comme le montre l’analyse par diffraction des rayons X. Les structures à base de phosphate de magnésium préparées par impression tridimensionnelle peuvent trouver une application comme substituts osseux biodégradables ou peuvent être utilisées pour la fabrication rapide de moules pour la coulée de métaux, comme le démontre cette étude.