一种3D打印制备碳化硅陶瓷及使用其为陶瓷内衬管道制造技术

本发明专利技术公开了一种3D打印制备碳化硅陶瓷及使用其为陶瓷内衬，将可热固化交联聚碳硅烷溶解成溶液，并加入到3D打印机中，加热溶液至70℃～135℃后保温一段时间，再由喷头喷出至70℃～135℃的载体上，随着溶剂挥发，形成一层固态可热固化交联聚碳硅烷，再以固态可热固化交联聚碳硅烷为新的载体，进行下一次喷涂，如此重复喷涂，逐层累积可热固化交联聚碳硅烷形成预制体，将预制体放入热处理设备中，先后进行脱除溶剂和可热固化交联聚碳硅烷的交联固化的处理，再放入热解炉中，在氩气气氛中，1110℃进行热解，最终得到3D打印碳化硅陶瓷。本发明专利技术的原料单一，产物纯度高，制备的碳化硅陶瓷具有强度高、耐腐蚀、耐高温、导热性能良好和抗冲击等特性，作为陶瓷内衬具有较高实际应用价值，对3D打印碳化硅陶瓷和可热固化交联聚碳硅烷的应用具有推动作用。

A 3D Printing Method for Preparing Silicon Carbide Ceramics and Using it as Ceramic Lining Pipeline

The invention discloses a three-dimensional printing method for preparing silicon carbide ceramics and using it as a ceramic lining, dissolving heat-curable cross-linked Polycarbosilane into a solution and adding it to a three-dimensional printer. The solution is heated to 70-135 degrees C for a period of time, then sprayed from the nozzle to the carrier at 70-135 degrees C. With the volatilization of the solvent, a layer of solid heat-curable cross-linked Polycarbosilane is formed, and then solidified. Thermally curable cross-linked Polycarbosilane as a new carrier for the next spraying, so that repeated spraying, layer by layer accumulation of thermally curable cross-linked Polycarbosilane to form preforms, preforms will be placed in heat treatment equipment, solvent removal and thermal curable cross-linked polycarbosilane cross-curing treatment, and then put into the pyrolysis furnace, in argon atmosphere, 1110 C pyrolysis, the most. Finally, three-dimensional printing silicon carbide ceramics were obtained. The silicon carbide ceramics prepared by the invention have the characteristics of high strength, corrosion resistance, high temperature resistance, good thermal conductivity and impact resistance. As ceramic lining, the invention has high practical application value and promotes the application of 3D printed silicon carbide ceramics and heat curable cross-linked polycarbosilane.

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印制备碳化硅陶瓷及使用其为陶瓷内衬管道
本专利技术属于3D打印陶瓷
，具体涉及一种3D打印制备碳化硅陶瓷。
技术介绍
目前用于制备碳化硅陶瓷快速成型的方法有：分层实体制造(简称LOM)；熔化沉积造型(简称FDM)；形状沉积成型(简称SDM)；立体光刻(简称SLA)；选区激光烧结(简称SLS)；喷墨打印法(简称IJM)。黄小婷以莰烯、碳化硅、粘结剂、分散剂制备了有一定固含量的陶瓷料浆，采用3D技术制备了陶瓷坯体(参见《3D打印碳化硅陶瓷制备及性能研究》，中国硅酸盐学会特种陶瓷分会，第十九届全国高技术陶瓷学术年会摘要集，2016：1)，专利CN108409330A中，对碳化硅粉体包覆聚碳硅烷和二氧化硅粉的混合物得到包覆粉，以低浓度聚碳硅烷溶液为“墨水”，采用直接三维打印成型机成型打印粉得到陶瓷生坯，再进行高温烧结得到碳化硅陶瓷。专利CN105601830A公开了以超支化聚碳硅烷为主要成分，还包括活性稀释剂、光引发剂、添加剂的光固化材料的制备技术并用于3D打印。专利CN104559196A公开了一种无色透明的光固化3D打印材料，该打印材料包括含乙烯基团的有机聚硅氧烷、含硅氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印制备碳化硅陶瓷，其特征是：3D打印制备碳化硅陶瓷使用以下步骤进行制备：(1)将可热固化交联聚碳硅烷和溶剂分别按照质量百分比30～60wt％和70℃～40wt％混匀配成溶液；(2)将溶液加入3D打印机中，加热溶液至70℃～135℃，保温一段时间后，由喷头喷出至70℃～135℃的载体上，随着溶剂挥发，形成一层固态的可热固化交联聚碳硅烷，再以固态的可热固化交联聚碳硅烷为新载体，进行下一次喷涂，如此重复喷涂，逐层累积可热固化交联聚碳硅烷形成碳化硅陶瓷的预制体；(3)将预制体转移至热处理装置中，氩气气氛中，对预制体进行热处理，包括溶剂的脱除和可热固化交联聚碳硅烷自身的交联固化，得到具有一...

【技术特征摘要】
1.一种3D打印制备碳化硅陶瓷，其特征是：3D打印制备碳化硅陶瓷使用以下步骤进行制备：(1)将可热固化交联聚碳硅烷和溶剂分别按照质量百分比30～60wt％和70℃～40wt％混匀配成溶液；(2)将溶液加入3D打印机中，加热溶液至70℃～135℃，保温一段时间后，由喷头喷出至70℃～135℃的载体上，随着溶剂挥发，形成一层固态的可热固化交联聚碳硅烷，再以固态的可热固化交联聚碳硅烷为新载体，进行下一次喷涂，如此重复喷涂，逐层累积可热固化交联聚碳硅烷形成碳化硅陶瓷的预制体；(3)将预制体转移至热处理装置中，氩气气氛中，对预制体进行热处理，包括溶剂的脱除和可热固化交联聚碳硅烷自身的交联固化，得到具有一定强度的预制体；(4)将具有一定强度的预制体放入热解炉中，氩气气氛中，对其进行热解，冷却到室温，得到3D打印碳化硅陶瓷。2.如权利要求1所述一种3D打印制备碳化硅陶瓷，其特征是：所述可热固化交联聚碳硅烷：由聚碳硅烷和乙烯基硅烷通过硅氢加成反应制得，分子量1700～3200。所述的聚碳硅烷由聚二甲基硅烷高温裂解重排得到的，软化点200～300℃，分子量1500～2800；作为优选，所述的可热固化交联聚碳硅烷(PVCS)仅含有硅、碳、氢三种元素。作为优选，所述的乙烯基硅烷为二甲基二乙烯硅烷、四丙烯基硅烷、四乙烯基硅烷中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的一种3D打印制备碳化硅陶瓷，其特征是：溶剂为二甲苯、甲苯、环己烷中的至少一种。4.如权利要求1-3中任何一项所述的一种3D打印制备碳化硅陶瓷，其特征是：所述步骤(2)中，所述的载体为...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾福祥，
申请(专利权)人：宁波设会物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33