SLS结合PIP技术制备SiC陶瓷及力学性能研究

发布时间：2021-10-16 04:38

　　选择性激光烧结（SLS）技术具有选材范围广、多形状同时成型、制备周期短并且可制备复杂结构件等优点,但该工艺由于在制备过程中使用环氧树脂等高分子化合物作为粘接剂,试件在打印成型和脱脂后强度较低,限制了材料的应用范围。本论文通过选择性激光烧结与化学前驱体浸渍裂解（PIP）技术相结合的工艺提高所制备Si C陶瓷的致密度。研究了树脂含量、粉体粒径、加压工艺等对材料力学性能的影响规律,采用SEM、EDS、激光粒度仪等材料学分析测试手段研究了不同工艺阶段材料的组织结构,利用万能力学实验机实际测量了材料致密化后压缩和弯曲性能,研究其力学失效机制。通过调整混合粉末中树脂的含量,选用A-Si C分别打印成型树脂含量为5%、10%、15%的试件进行实验分析。实验表明,在打印热固化后,试件抗压强度随树脂含量的增加而增强,但在完成脱脂和PIP工艺后,树脂含量为5%的试件的力学性能最强,其抗弯强度和抗压强度分别达到了91MPa,145 MPa。随树脂含量的增加试件的最终强度逐渐降低,孔隙率保持不变,均为26%-27%。选用颗粒粒径较小的B-Si C粉末作为原料,制备树脂含量为5%的试样,与相同环境条件下树脂含量... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

打印成型设备Figure2-1Theequipmentof3Dprintingc)电热鼓风恒温干燥箱b)选择性激光烧结打印机

哈尔滨理工大学工学硕士学位论文1.5 kW；冷等静压机（LDJ-200/1000-300，四川航空工业西机器厂压力 300MPa，容器内径 200mm，额定承载力 9.4MN，容器有效m；真空烧结炉(ZGS-100L5，锦州航星真空设真空设备有限公司) 100 KW，有效加热区Φ200 mm×300 mm，压升率 3Pa/h，极限真7×10-3Pa，工作温度≤2200 ℃。图 2-2 为实验所需设备。a) 真空压力含浸机 b) 电热恒温干燥箱a)b)d)c)

哈尔滨理工大学工学硕士学位论文这样可根据式 2-2 计算理论真实密度： tdii V(2-4)其中： 和 分别为组分的理论密度和体积分数。2.3.4 收缩变形的测定收缩变形是试件在制备过程中精度控制很重要的一个因素，本研究主要测定长方体的三维尺寸变化和圆柱的径向和轴向尺寸变形，图 2-5 为试样设计尺寸，（a）为长方体（10mmx20mmx50mm），（b）为圆柱(16mmx10mm)。a) b)

【参考文献】：
期刊论文
[1]碳化硅陶瓷预制体的选区激光烧结及真空压力渗铝[J]. 徐志锋,余欢,郑玉惠,蔡长春,严青松.  中国有色金属学报. 2008(10)

硕士论文
[1]C/SiC波纹夹芯结构复合材料的高温力学性能研究[D]. 景绍东.哈尔滨理工大学 2016
[2]重结晶SiC多孔陶瓷成型及烧结工艺研究[D]. 梁宇恒.北京理工大学 2015



本文编号：3439163