一种3D成型制备SiCf/SiC陶瓷复合材料的方法技术

一种3D成型制备SiCf/SiC陶瓷复合材料的方法，它涉及一种陶瓷复合材料SiCf/SiC的制备方法。本发明专利技术的目的是要解决传统制备SiCf/SiC陶瓷材料构件时存在着难成型、难加工的问题。方法：一、混合粉末；二、参数设定；三、制备陶瓷坯体；四、固化；五、烧结；六、浸渍、裂解；七：重复步骤六操作，至裂解过程的质量增重小于1％为止，得到SiCf/SiC陶瓷复合材料。有益效果：一、解决了SLS技术制备陶瓷材料孔隙率大、力学性能差等问题；二、工艺简单，工时少，工艺稳定和重现性好。本发明专利技术主要用于3D成型制备SiCf/SiC陶瓷复合材料。

A Method of Preparing SiCf/SiC Ceramic Composites by 3D Forming

A method for preparing SiCf/SiC ceramic composites by 3D forming relates to a method for preparing SiCf/SiC ceramic composites. The aim of the present invention is to solve the problems of difficult forming and processing in traditional preparation of SiCf/SiC ceramic material components. Methods: 1. Mixed powder; 2. Setting parameters; 3. Preparing ceramic body; 4. Curing; 5. Sintering; 6. Impregnating and cracking; 7. Repeat steps and 6 operations until the weight gain of cracking process is less than 1%, SiCf/SiC ceramic composites are obtained. Beneficial effects: First, it solves the problems of large porosity and poor mechanical properties of ceramics prepared by SLS technology; second, it has simple process, less working hours, stable process and good reproducibility. The invention is mainly used for preparing SiCf/SiC ceramic composite materials by 3D forming.

【技术实现步骤摘要】
一种3D成型制备SiCf/SiC陶瓷复合材料的方法
本专利技术涉及一种陶瓷复合材料SiCf/SiC的制备方法。
技术介绍
SiC陶瓷因其具有优良的高温力学性能、高导热率、良好的抗热冲击性、耐化学腐蚀等性能,被广泛用于机械、化工、能源、航空航天领域。但由于其分子结构的键合特点，缺乏塑性变形能力，表现为脆性，严重地影响了其作为结构材料的应用潜力。纤维增强SiC陶瓷，是在陶瓷基体中引入纤维进行强化增韧，充分利用增强相产生的综合作用来提高陶瓷材料的力学性能，是陶瓷强化增韧的重要途径之一。文献1“董绍明,江东亮,等.高温等静压烧结碳化硅基复相陶瓷的强化与增韧.无机材料学报,1999,14(1):61”公开了一种制备SiCf/SiC陶瓷复合材料的方法，该方法将SiC粉末、SiC纤维及少量添加剂置于无水酒精介质中球磨、烘干、过筛后经HIP烧结制备SiCf/SiC陶瓷，但存在烧结工艺复杂、设备造价更高、不能进行大件制品烧结等缺陷，故在实际生产中应用有限。文献2“HuaYunfeng,ZhangLitong,etal.Siliconcarbidewhiskerreinforcedsiliconcarb本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D成型制备SiCf/SiC陶瓷复合材料的方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：一、混合粉末：将SiC粉末、聚碳硅烷粉末和催化剂混合，再加入粘结剂，在V型混合机内混合24h～48h，得到复合粉末；所述SiC粉末与聚碳硅烷粉末的质量比为90～94:3～5；所述SiC粉末与催化剂的质量比为90～94:3～5；所述复合粉末中粘结剂的质量分数为5％～15％；二、参数设定：将STL格式文件导入SLS成型机，设定扫描速度为1000mm/s～2000mm/s，每层厚度为0.05mm～0.2mm，预热温度为40～70℃，然后利用计算机分层切片软件将模型处理成设定厚度的薄片；三、制备陶瓷坯体：将复合粉末...

【技术特征摘要】
1.一种3D成型制备SiCf/SiC陶瓷复合材料的方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：一、混合粉末：将SiC粉末、聚碳硅烷粉末和催化剂混合，再加入粘结剂，在V型混合机内混合24h～48h，得到复合粉末；所述SiC粉末与聚碳硅烷粉末的质量比为90～94:3～5；所述SiC粉末与催化剂的质量比为90～94:3～5；所述复合粉末中粘结剂的质量分数为5％～15％；二、参数设定：将STL格式文件导入SLS成型机，设定扫描速度为1000mm/s～2000mm/s，每层厚度为0.05mm～0.2mm，预热温度为40～70℃，然后利用计算机分层切片软件将模型处理成设定厚度的薄片；三、制备陶瓷坯体：将复合粉末加入到SLS成型机的工作缸中，利用滚轴将粉末铺平，静置25min～35min，然后将工作缸加热到步骤二设定的预热温度，开始加工，激光烧结，通过送粉缸送粉、铺粉，然后逐层烧结，制得陶瓷坯体；四、固化：先将陶瓷坯体干燥1h，然后取出置于空气中在温度为200～300℃下热固化2h～3h，得到预制体；五、烧结：将预制体在真空烧结炉氩气气氛下以温度为1000～1400℃脱脂，保温1h～2h，得到脱脂后的试件；六、浸渍、裂解：将脱脂后的试件在预处理的先躯体中真空浸渍45min～60min，然后在温度为200～300℃下交联固化6h～8h，再在温度为1000～1300℃下裂解1h～3h，且裂解过程在氮气气氛保护下进行；所述预处理的先躯体为聚碳硅烷溶液，聚碳硅烷溶液中聚碳硅烷的质量分数为39％～44％；七：重复步骤六操作，至裂解过程的质量增重小于1％为止，得到SiCf/SiC陶瓷复合材料。2.根据权利要求1所述的一种3D成型制备SiCf/SiC陶瓷复合材料的方法，其特征在于步骤一中所述的催化剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：成夙，许腾腾，曾涛，靳来振，
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