一种SLS/CVI制备高强度耐高温SiC陶瓷轮机叶轮的方法技术

一种SLS/CVI制备高强度耐高温SiC陶瓷轮机叶轮的方法，它涉及一种制备SiC陶瓷轮机叶轮的方法。本发明专利技术是为了目前3D打印技术制备的SiC陶瓷强度低和致密度低的技术问题。本发明专利技术：一、建轮机叶轮的三维模型；二、三维模型的分层处理；三、制备陶瓷粉末；四、层层打印，制备陶瓷坯体；五、清除多余粉末；六、热固化；七、脱脂；八、化学气相渗透致密化。本发明专利技术设计了SLS与CVI法相结合的工艺，工艺简单、材料设备成本低，并且制备周期短，余料可以再次利用，致密度高，强度高，且不受陶瓷颗粒种类和零件形状的限制，可制备各种高强度耐高温的陶瓷部件。本发明专利技术应用于制备SiC陶瓷轮机叶轮。

A method of preparing high strength and high temperature resistant SiC ceramic turbine impeller by SLS/CVI

A method for preparing high strength and high temperature resistant SiC ceramic turbine impeller by SLS/CVI, which relates to a method for preparing SiC ceramic turbine impeller. The present invention is to solve the technical problems of low strength and low density of SiC ceramics prepared by 3D printing technology. The present invention: a 3D model, built turbine impeller; two, slicing 3D model; three, the preparation of ceramic powder; four layers of printing, preparation of ceramic body; five, remove excess powder; six, heat curing; seven, degreasing; eight, chemical vapor infiltration densification. The process design of SLS combined with CVI method, simple process, low cost of equipment and materials, short preparation period, the remainder can be reused, high density, high strength, and is not affected by the types of ceramic particles and part shape constraints, can be prepared by various ceramic parts with high strength and high temperature resistance. The invention is applied to the preparation of SiC ceramic turbine impeller.

【技术实现步骤摘要】
一种SLS/CVI制备高强度耐高温SiC陶瓷轮机叶轮的方法
本专利技术属涉及一种制备SiC陶瓷轮机叶轮的方法。
技术介绍
SiC陶瓷具有优良的力学性能，高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数，而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中最佳的。热压烧结、无压烧结、热等静压烧结的材料，其高温强度可一直维持到1600℃，是陶瓷材料中高温强度最好的材料。因而用SiC制造航天器可以说是物尽其用。目前陶瓷材料成型方法主要有挤压成型、注射成型、等静压成型、流延成型等，这些方法在制备过程都需要模具，一旦设计尺寸改变或者调整将需要重新设计并制造模具，而制造模具成本较高，周期较长。而且受到模具的复杂程度限制，这些工艺适合制备形状简单的制品。随着工业的发展，这些传统的工艺已经不能满足高科技产品的需求。3D打印快速成型技术是近年来快速发展的一种新型成型工艺，该工艺利用计算机软件设计构件，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、组织细胞等特殊材料进行逐层堆积粘结，最终叠加成型，制造出实体产品。该工艺与传统成型方法相比，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SLS/CVI制备高强度耐高温SiC陶瓷轮机叶轮的方法，其特征在于SLS/CVI制备高强度耐高温SiC陶瓷轮机叶轮的方法是按以下步骤进行的：一、用计算机构建轮机叶轮的三维模型，然后将三维模型转换为STL格式文件；二、将步骤一的STL格式文件导入SLS的3D打印机，通过SLS的3D打印机的分层处理软件对三维模型进行分层处理；三、将SiC粉末和树脂粉末加入混合机中混合8h～24h，得到粒径均匀的陶瓷粉末；所述的树脂粉末和SiC粉末的质量比为1:(15～20)；四、将步骤三得到的粒径均匀的陶瓷粉末加入到步骤二的SLS的3D打印机的料筒中，铺平粉末，然后将SLS的3D打印机的工作箱加热至温度为40...

【技术特征摘要】
1.一种SLS/CVI制备高强度耐高温SiC陶瓷轮机叶轮的方法，其特征在于SLS/CVI制备高强度耐高温SiC陶瓷轮机叶轮的方法是按以下步骤进行的：一、用计算机构建轮机叶轮的三维模型，然后将三维模型转换为STL格式文件；二、将步骤一的STL格式文件导入SLS的3D打印机，通过SLS的3D打印机的分层处理软件对三维模型进行分层处理；三、将SiC粉末和树脂粉末加入混合机中混合8h～24h，得到粒径均匀的陶瓷粉末；所述的树脂粉末和SiC粉末的质量比为1:(15～20)；四、将步骤三得到的粒径均匀的陶瓷粉末加入到步骤二的SLS的3D打印机的料筒中，铺平粉末，然后将SLS的3D打印机的工作箱加热至温度为40℃～45℃，通过SLS的3D打印机的激光头根据步骤二的分层处理得到的数据由下至上层层打印，得到陶瓷坯体；所述的层层打印中每层的厚度为0.05mm～0.2mm；五、打开3D打印机的工作箱门，在室温下静置20min～60min，取出陶瓷坯体后清除多余粉末；六、将步骤五清除多余粉末后的陶瓷坯体用玻璃珠包埋，然后放入恒温干燥箱中，在温度为200℃的条件下热固化3h，自然冷却至室温，清理掉陶瓷坯体表面的玻璃珠；七、将步骤六中清理掉玻璃珠后的陶瓷坯体用SiC颗粒包埋，放入高温真空炉进行脱脂，自然冷却至室温，得到SiC陶瓷轮机叶轮；所述的脱脂的温度为600～800℃，保温时间为30min～60min；八、将步...

【专利技术属性】
技术研发人员：成夙，满积友，张坤，刘冠廷，曾涛，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23