一种3D打印B4C基复合陶瓷的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种3D打印B4C基复合陶瓷的制备方法，B4C基复合陶瓷粉末按照质量百分比，由以下组分组成，B4C：50～80％、有机树脂：20～50％、球状石墨：0～5％，上述组分质量百分比之和为100％；其中，碳化硼的平均粒径为1～10μm，有机树脂的平均粒径为5～50μm，球状石墨的平均粒径为3～30μm。本发明专利技术的3D打印成型工艺制备出的碳化硼基成形件具有较好的致密度，基本满足当前B4C基复合陶瓷的质量要求，可靠性较高，不需要使用模具，极大地降低了制备温度。极大地降低了制备温度。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印B4C基复合陶瓷的制备方法


[0001]本专利技术属于陶瓷增材制造
，具体涉及到一种3D打印B4C基复合陶瓷的制备方法。

技术介绍

[0002]碳化硼具有优异的综合性能，是已知的最轻的陶瓷材料(2.52g/cm3)，其耐腐蚀、耐高温、抗磨损能力强，具有较强的中子吸收能力，因而在航天航空、国防军工、核工业等领域有着广泛的应用。
[0003]3D打印技术可以成型内部结构较为复杂的工件，能定制生产、快速成型，降低成本，可定制的成分和属性，还可以显著减少材料损耗，是一种近净成型技术。3D打印在航空航天、医疗、能源和汽车等领域较为热门，主要用于设计和生产高性能组件。但核工业采用3D打印技术的进程略慢于其他行业。
[0004]陶瓷3D打印技术具有巨大的市场，已经开始进入高速增长期。但陶瓷硬度高，且在烧结过程中会收缩，因此可制造3D打印陶瓷零部件的的最大尺寸受到限制，这对于3D打印陶瓷的应用是一种严峻的挑战。目前，3D打印技术研究主要集中在金属及其合金，如Al合金、Cu合金、Ni合金等，对于碳化物、硼化物的相关研究较少。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印B4C基复合陶瓷的制备方法，其特征在于：包括，配制粉末原料，按照质量百分比计，由以下组分组成，B4C：50～80％、有机树脂：20～50％、球状石墨：0～5％，上述组分质量百分比之和为100％；将配制的粉末原料进行干磨处理得到复合陶瓷粉末；将复合陶瓷粉末用于选区激光烧结，成型为碳化硼/有机树脂预制体；将碳化硼/有机树脂预制体放置在真空气氛中进行脱脂处理，得到脱脂坯体；将脱脂坯体在真空中进行渗硅反应烧结处理，得到3D打印的B4C基复合陶瓷。2.如权利要求1所述的3D打印B4C基复合陶瓷的制备方法，其特征在于：碳化硼的平均粒径为1～10μm，有机树脂的平均粒径为5～50μm，球状石墨的平均粒径为3～30μm。3.如权利要求1或2所述的3D打印B4C基复合陶瓷的制备方法，其特征在于：所述有机树脂包括酚醛树脂、环氧树脂中的一种。4.如权利要求3所述的3D打印B4C基复合陶瓷的制备方法，其特征在于：所述进行干磨处理，干磨转速为200～600rpm，干磨时间为18～24h。5.如权利要求1、2、4中任一项所述的3D打印B4C基复合陶瓷的制备方法，其特征在于：所述选区激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜巧玲，李瑞迪，袁铁锤，刘凯，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：