一种SiC陶瓷结构件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种SiC陶瓷结构件及其制备方法。该方法将SiC粉末、C粉和粘结剂粉末混合后通过SLS制备出陶瓷坯体，首先选择合适的颗粒级配混合均匀粉末后打印成型，通过冷等静压技术处理陶瓷坯体，使得陶瓷坯体中的粉末颗粒排列更为紧密，提高陶瓷坯体的致密度；再通过渗硅反应烧结，使得单质硅与单质碳颗粒在烧结过程中形成SiC，减少了试件中单质硅的存在，反应生成的SiC使得试件的致密度进一步提高，降低了试件的孔隙率，提升试件的力学性能；该方法首次在3D打印SiC陶瓷时，将C粉作为原料之一并调整C粉和SiC粉的颗粒级配，为后续的冷等静压和反应烧结做准备。通过本发明专利技术的方法制得的结构件密度为3.01～3.11g/cm3，弯曲强度为290～330MPa。

【技术实现步骤摘要】
一种SiC陶瓷结构件及其制备方法
本专利技术属于SiC陶瓷制备领域，涉及一种SiC陶瓷结构件及其制备方法。
技术介绍
陶瓷具有优良力学性能、高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损性以及低的摩擦系数，而SiC陶瓷的高温力学性能强度、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SiC陶瓷材料，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。因而用该材料制造航天器可以说是物尽其用。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，目前该工艺可应用在陶瓷成型中的主要有工艺熔融沉积制造(FDM)、选择性激光烧结技术(SLS)和立体光固化成型(SLA)技术，这些技术的应用结合后续烧结工艺大幅缩短了陶瓷构件的成型周期，解决了传统工艺无法克服的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，制备的制品形状简单等一系列问题。目前SLS成型的SiC陶瓷在渗硅反应烧结后虽然获得了较高的致密度，但制备的试件内部硅残留量较高，导致制备的结构件密度低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SiC陶瓷结构件，其特征在于，所述SiC陶瓷结构件密度为3.01～3.11g/cm3，弯曲强度为290～330Mpa。

【技术特征摘要】
1.一种SiC陶瓷结构件，其特征在于，所述SiC陶瓷结构件密度为3.01～3.11g/cm3，弯曲强度为290～330Mpa。2.一种SiC陶瓷结构件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建结构件的三维模型，将三维模型转换为STL格式文件；分层切片处理STL格式文件，得到分层厚度与层数；导出为SLC文件并导入3D打印机；S2、通过混合机均匀混合SiC粉末、C粉和粘结剂粉末，得到混合均匀的陶瓷粉末；S3、将步骤S2制得的均匀陶瓷粉末放入3D打印机的工作箱中，通过激光头打印制得陶瓷坯体；S4、将步骤S3得到的陶瓷坯体冷却后套装包套或在坯体表面增设保护膜；冷等静压处理套有包套或保护膜的陶瓷坯体，得到冷等静压后的试件；S5、将步骤S4得到的试件脱脂后渗硅反应烧结，得到SiC陶瓷试件；S6、通过打磨抛光或腐蚀处理步骤S5得到的SiC陶瓷试件表面，得到SiC陶瓷结构件。3.根据权利要求2所述的一种SiC陶瓷结构件的制备方法，其特征在于，步骤S1中，通过magics软件对STL格式文件进行分层切片处理，得到分层厚度及层数，厚度为0.05mm～0.2mm。4.根据权利要求2所述的一种SiC陶瓷结构件的制备方法，其特征在于，步骤S2中，混合粉末中SiC粉末的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：满积友，鲍崇高，宋索成，赵纪元，
申请(专利权)人：西安增材制造国家研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61