一种粉末挤出3D打印成型反应烧结碳化硅陶瓷的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种粉末挤出3D打印成型反应烧结碳化硅陶瓷的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：将碳化硅粉体、炭黑组成的无机粉体，以及表面活性剂进行混合，得到改性粉末；将改性粉末与有机粘结剂混炼均匀，破碎造粒，得到碳化硅混合料；所述碳化硅粉体的质量占无机粉体质量的50

【技术实现步骤摘要】
一种粉末挤出3D打印成型反应烧结碳化硅陶瓷的制备方法


[0001]本专利技术属于复杂结构碳化硅陶瓷制备
，具体涉及一种粉末挤出3D打印成型反应烧结碳化硅陶瓷的制备方法。

技术介绍

[0002]碳化硅(SiC)陶瓷材料具有独特的性能，例如高硬度(超过24GPa)、低密度(3.215g/cm
‑3)、高导热系数(超过100W/(m
·
K))、低热膨胀系数、耐磨、耐腐蚀等，广泛应用于化工、机械、电子、航空航天、生物医学工程等领域，是应用最为广泛的非氧化物陶瓷之一。通常，国防与工业应用场合要求使用复杂形状的SiC陶瓷材料制品，这给陶瓷制造带来了极大难题与挑战。传统的成型方法，包括注射成型、模压、流延成型、凝胶浇铸等，难以做到具有高度复杂的几何形状以及相互连接的孔结构。同时，模具的设计和制造也会带来加工时间和成本的上升。
[0003]增材制造技术(Additive Manufacturing)以计算机模型为基础，将材料逐点、逐线或逐面进行堆积成一定形状的零件和构件，不受模具制作或加工工艺的限制，同时也避免了减材制造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉末挤出3D打印成型反应烧结碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将碳化硅粉体、炭黑组成的无机粉体，以及表面活性剂进行混合，得到改性粉末；将改性粉末与有机粘结剂混炼均匀，破碎造粒，得到碳化硅混合料；所述碳化硅粉体的质量占无机粉体质量的50
‑
90wt％，炭黑的质量占无机粉体质量的10
‑
50wt％；将碳化硅混合料粉末挤出3D打印成型为碳化硅陶瓷生坯；热脱脂，得到碳化硅陶瓷脱脂坯；将碳化硅陶瓷脱脂坯与Si粒按照1：1
‑
2的质量比混合，进行反应烧结，得到所述粉末挤出3D打印成型反应烧结碳化硅陶瓷。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化硅粉体为D50＝1
‑
5μm和D50＝20
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60μm两种粒度分布的碳化硅颗粒的混合物，并控制D50＝1
‑
5μm和D50＝20
‑
60μm两种粒度分布的碳化硅颗粒的质量比例为1：1
‑
3。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、硅烷偶联剂、四甲基氢氧化铵、硬脂酸或者聚乙烯亚胺中的一种；表面活性剂的添加量为无机粉体质量的0.5
‑
3％。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂的质量分数可以控制为改性粉末与粘接剂总质量的10
‑
25wt％；所述粘结剂为高密度聚乙烯HDPE、乙烯
‑
醋酸乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，李凡凡，黄政仁，黄常聪，祝明，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：