基于SLS成型多孔SiC陶瓷的制备工艺及性能研究
发布时间：2024-03-11 05:13
多孔SiC陶瓷具有耐高温、耐腐蚀性、化学稳定性良好和力学性能高等优良性能,在熔融金属过滤、烟尘过滤以及汽车尾气净化等诸多领域已被广泛应用。但传统制备多孔陶瓷的方式主要依赖于模具成型,且只能实现结构较为简单的直通孔陶瓷的制备,难以制备具有复杂孔洞的结构陶瓷。随着新的成型技术的发展,选择性激光烧结技术(selective laser sintering technology,SLS)的出现,解决了复杂结构多孔陶瓷难以成型的问题。但目前选择性激光烧结技术制备多孔SiC陶瓷的工艺还不完善,SLS技术制备的陶瓷零件的强度低,无法满足实际应用的要求。本文利用SLS快速成型技术制备出多孔SiC陶瓷的复杂结构,结合后续的烧结工艺,提升多孔SiC陶瓷的强度,最终制备出具有高孔隙率和高力学性能的复杂结构的多孔SiC陶瓷。研究了烧结工艺、莫来石含量以及空心微球粒径及其含量对多孔陶瓷的孔隙率、体积密度、弯曲强度等性能的影响,并分析表征了多孔SiC陶瓷的断面形貌与物相组成。(1)研究了烧结工艺对多孔SiC陶瓷性能的影响。研究结果表明:烧结工艺的优化可以有效地提高多孔SiC陶瓷的强度。随着烧结温度的增加、升温速率...
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 多孔SiC陶瓷的制备及发展研究
1.2.1 多孔陶瓷的分类及应用
1.2.2 多孔陶瓷的传统制备工艺
1.2.3 多孔SiC陶瓷的研究现状
1.3 选择性激光烧结技术的发展研究
1.3.1 陶瓷粉末与粘结剂研究
1.3.2 SLS粉体制备方法研究
1.3.3 SLS工艺参数研究
1.3.4 后处理工艺研究
1.4 研究目的、意义及主要内容
1.4.1 研究目的和研究意义
1.4.2 主要研究内容
第2章 实验材料与研究方法
2.1 试验原料
2.1.1 SiC和环氧树脂粉末
2.1.2 其他原料
2.2 试验设备
2.3 制备过程
2.3.1 技术路线
2.3.2 成分设计
2.3.3 制备过程
2.4 测试及表征方法
2.4.1 密度和孔隙率的测定
2.4.2 弯曲强度性能测试
2.4.3 扫描电镜(SEM)分析
2.4.4 物相分析
第3章 烧结工艺对多孔SiC陶瓷性能的影响
3.1 概述
3.2 烧结温度对多孔SiC陶瓷性能的影响
3.2.1 烧结温度对多孔SiC陶瓷断口形貌的影响
3.2.2 烧结温度对多孔SiC陶瓷物相组成的影响
3.2.3 烧结温度对多孔SiC陶瓷孔隙率、体积密度的影响
3.2.4 烧结温度对多孔SiC陶瓷弯曲强度的影响
3.3 升温速率对多孔SiC陶瓷性能的影响
3.3.1 升温速率对多孔SiC陶瓷断口形貌的影响
3.3.2 升温速率对多孔SiC陶瓷孔隙率、体积密度的影响
3.3.3 升温速率对多孔SiC陶瓷弯曲强度的影响
3.4 保温时间对多孔SiC陶瓷性能的影响
3.4.1 保温时间对多孔SiC陶瓷断口形貌的影响
3.4.2 保温时间对多孔SiC陶瓷孔隙率、体积密度的影响
3.4.3 保温时间对多孔SiC陶瓷弯曲强度的影响
3.5 本章小结
第4章 添加剂对多孔SiC陶瓷性能的影响
4.1 概述
4.2 莫来石含量对多孔SiC陶瓷性能的影响
4.2.1 莫来石含量对多孔SiC陶瓷断口形貌的影响
4.2.2 莫来石含量对多孔SiC陶瓷物相组成的影响
4.2.3 莫来石含量对多孔SiC陶瓷孔隙率、体积密度的影响
4.2.4 莫来石含量对多孔SiC陶瓷弯曲强度的影响
4.3 空心微球含量对多孔SiC陶瓷性能的影响
4.3.1 空心微球含量对多孔SiC陶瓷断口形貌的影响
4.3.2 空心微球含量对多孔SiC陶瓷物相组成的影响
4.3.3 空心微球含量对多孔SiC陶瓷孔隙率的影响
4.3.4 空心微球含量对多孔SiC陶瓷弯曲强度的影响
4.4 空心微球粒径对多孔SiC陶瓷性能的影响
4.4.1 空心微球粒径对多孔SiC陶瓷断口形貌的影响
4.4.2 空心微球粒径对多孔SiC陶瓷孔隙率的影响
4.4.3 空心微球粒径对多孔SiC陶瓷弯曲强度的影响
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3925875
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 多孔SiC陶瓷的制备及发展研究
1.2.1 多孔陶瓷的分类及应用
1.2.2 多孔陶瓷的传统制备工艺
1.2.3 多孔SiC陶瓷的研究现状
1.3 选择性激光烧结技术的发展研究
1.3.1 陶瓷粉末与粘结剂研究
1.3.2 SLS粉体制备方法研究
1.3.3 SLS工艺参数研究
1.3.4 后处理工艺研究
1.4 研究目的、意义及主要内容
1.4.1 研究目的和研究意义
1.4.2 主要研究内容
第2章 实验材料与研究方法
2.1 试验原料
2.1.1 SiC和环氧树脂粉末
2.1.2 其他原料
2.2 试验设备
2.3 制备过程
2.3.1 技术路线
2.3.2 成分设计
2.3.3 制备过程
2.4 测试及表征方法
2.4.1 密度和孔隙率的测定
2.4.2 弯曲强度性能测试
2.4.3 扫描电镜(SEM)分析
2.4.4 物相分析
第3章 烧结工艺对多孔SiC陶瓷性能的影响
3.1 概述
3.2 烧结温度对多孔SiC陶瓷性能的影响
3.2.1 烧结温度对多孔SiC陶瓷断口形貌的影响
3.2.2 烧结温度对多孔SiC陶瓷物相组成的影响
3.2.3 烧结温度对多孔SiC陶瓷孔隙率、体积密度的影响
3.2.4 烧结温度对多孔SiC陶瓷弯曲强度的影响
3.3 升温速率对多孔SiC陶瓷性能的影响
3.3.1 升温速率对多孔SiC陶瓷断口形貌的影响
3.3.2 升温速率对多孔SiC陶瓷孔隙率、体积密度的影响
3.3.3 升温速率对多孔SiC陶瓷弯曲强度的影响
3.4 保温时间对多孔SiC陶瓷性能的影响
3.4.1 保温时间对多孔SiC陶瓷断口形貌的影响
3.4.2 保温时间对多孔SiC陶瓷孔隙率、体积密度的影响
3.4.3 保温时间对多孔SiC陶瓷弯曲强度的影响
3.5 本章小结
第4章 添加剂对多孔SiC陶瓷性能的影响
4.1 概述
4.2 莫来石含量对多孔SiC陶瓷性能的影响
4.2.1 莫来石含量对多孔SiC陶瓷断口形貌的影响
4.2.2 莫来石含量对多孔SiC陶瓷物相组成的影响
4.2.3 莫来石含量对多孔SiC陶瓷孔隙率、体积密度的影响
4.2.4 莫来石含量对多孔SiC陶瓷弯曲强度的影响
4.3 空心微球含量对多孔SiC陶瓷性能的影响
4.3.1 空心微球含量对多孔SiC陶瓷断口形貌的影响
4.3.2 空心微球含量对多孔SiC陶瓷物相组成的影响
4.3.3 空心微球含量对多孔SiC陶瓷孔隙率的影响
4.3.4 空心微球含量对多孔SiC陶瓷弯曲强度的影响
4.4 空心微球粒径对多孔SiC陶瓷性能的影响
4.4.1 空心微球粒径对多孔SiC陶瓷断口形貌的影响
4.4.2 空心微球粒径对多孔SiC陶瓷孔隙率的影响
4.4.3 空心微球粒径对多孔SiC陶瓷弯曲强度的影响
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3925875
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