一种碳化硅陶瓷空间反射镜的数字光处理增材制造方法技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅陶瓷空间反射镜的数字光处理增材制造方法，包括以下步骤：利用三维制图软件建立空间反射镜三维模型的步骤；制备满足3D打印要求的SiC陶瓷浆料的步骤；利用3D打印工艺将步骤二得到的SiC陶瓷浆料按照步骤一的空间反射镜三维模型打印成SiC空间反射镜生坯的步骤；对步骤三得到SiC空间反射镜生坯进行脱脂的步骤；对步骤四脱脂后的SiC空间反射镜进行液相无压烧结的步骤；对步骤五烧结后的SiC空间反射镜进行CVD处理和镜面抛光处理的步骤。本发明专利技术具有制造精度高、成型速度快、且可实现极其复杂SiC陶瓷结构的制备等优势。通过本发明专利技术的方法，成功制备了SiC空间反射镜。

A digital light processing additive manufacturing method of SiC Ceramic spatial mirror

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅陶瓷空间反射镜的数字光处理增材制造方法
本专利技术涉及一种碳化硅陶瓷空间反射镜的数字光处理增材制造方法，属于陶瓷材料光固化增材制造

技术介绍
光学系统是航天飞行器的重要组成部分。反射镜则是航天飞行器光学系统的主要部件之一。随着航天技术的不断发展，对反射镜的要求也越来越高。合格的反射镜应同时满足功能化和轻量化两方面的要求。目前，反射镜所采用的材料主要包括：金属铝、金属铍、金属镍、各种光学玻璃材料和碳化硅(SiC)等。其中，SiC由于具有高机械强度、低密度、抗热冲击性优良和化学性能稳定等优点，已成为空间反射镜的首选材料之一。然而，由于SiC质地脆、硬度大等性能，导致其难以加工成型，尤其是一些复杂结构(如为轻量化所设计的多孔结构)更是难以加工成型。传统方法制备SiC陶瓷存在以下缺点：制备精度低，且难于制备形状复杂的制件，特别像反射镜这样的复杂制件，需要精密的加工模具和配套加工刀具，导致其制备成本高。因此，迫切需要找到一种可以满足SiC陶瓷高精度、复杂结构的成型方法，以满足SiC陶瓷用于反射镜的加工。r>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种碳化硅陶瓷空间反射镜的数字光处理增材制造方法，其特征是包括如下步骤：/n步骤一，利用三维制图软件建立空间反射镜三维模型的步骤；/n步骤二，制备满足3D打印要求的SiC陶瓷浆料的步骤；/n步骤三，利用3D打印工艺将步骤二得到的SiC陶瓷浆料按照步骤一的空间反射镜三维模型打印成SiC空间反射镜生坯的步骤；/n步骤四，对步骤三得到SiC空间反射镜生坯进行脱脂的步骤；/n步骤五，对步骤四脱脂后的SiC空间反射镜进行液相无压烧结的步骤；/n步骤六，对步骤五烧结后的SiC空间反射镜进行CVD处理和镜面抛光处理的步骤。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅陶瓷空间反射镜的数字光处理增材制造方法，其特征是包括如下步骤：
步骤一，利用三维制图软件建立空间反射镜三维模型的步骤；
步骤二，制备满足3D打印要求的SiC陶瓷浆料的步骤；
步骤三，利用3D打印工艺将步骤二得到的SiC陶瓷浆料按照步骤一的空间反射镜三维模型打印成SiC空间反射镜生坯的步骤；
步骤四，对步骤三得到SiC空间反射镜生坯进行脱脂的步骤；
步骤五，对步骤四脱脂后的SiC空间反射镜进行液相无压烧结的步骤；
步骤六，对步骤五烧结后的SiC空间反射镜进行CVD处理和镜面抛光处理的步骤。


2.如权利要求1所述的一种碳化硅陶瓷空间反射镜的数字光处理增材制造方法，其特征是：所述步骤二中，所述的SiC陶瓷浆料，其各组分的体积百分比如下：
SiC陶瓷粉体的体积分数为30～55vol％，烧结助剂所占体积分数为5～15wt％，光敏树脂体积分数为45～70vol％，分散剂体积分数为1～5vol％，光引发剂体积分数为1～5vol％；
所述SiC陶瓷浆料的制备步骤如下：
将SiC粉体与烧结助剂进行混合，再将光敏树脂、分散剂和光引发剂加入到混合后的粉体中，在行星式球磨机上进行球磨，转速为300～400r/min，球磨时间为3～12h，最终得到满足要求的SiC陶瓷浆料；
所述烧结助剂为氧化铝(Al2O3)和氧化钇(Y2O3)按照体积比(1～4)：(4～1)合而成；
所述光敏树脂为1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)两种树脂单体按照(1～4)：(4～1)的质量比混合的树脂体系；
分散剂为17000和KOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：何汝杰，丁国骄，张可强，张路，白雪建，冯成威，方岱宁，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11