【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于sls激光烧结打印。
技术介绍
1、陶瓷基材料热防护构件需要具备良好的力学性能，以应对航天器在进入大气层、离轨和再入地面等复杂工况下所受到的外部力和振动。这些构件需要具备足够的强度、刚度和耐磨性，以保持其结构的完整性和稳定性，同时能够承受外部冲击和摩擦力的影响。复杂形状的陶瓷基材料在航空热防护构件上具有重要的应用需求。
2、选择性激光烧结(sls)是一种先进的制备陶瓷基材料的方法。相比传统的成型和烧结工艺，sls具有快速、高效、无需模具、制造复杂形状等优势。通过sls制备陶瓷基材料，可以实现精确控制材料的成分、形态和微观结构，从而提高材料的性能和稳定性。因此，选择性激光烧结制备陶瓷基材料具有重要的研究意义和广阔的应用前景。但目前缺乏一种通过sls同时实现陶瓷基材料力学性能和热防护性能调控的方法。
技术实现思路
1、本专利技术要解决现有无法通过sls同时实现陶瓷基材料力学性能和热防护性能调控的问题，进而提供一种基于sls实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法。
2、一种基于sls实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，它是按以下步骤进行的：
3、一、软件构建陶瓷件：
4、在设计软件中构建空芯圆盘结构的陶瓷热防护件，空芯圆盘结构的陶瓷热防护件的中心对称轴与z轴平行，然后顺时针旋转空芯圆盘结构的陶瓷热防护件使中心对称轴与z轴之间的夹角为30°～90°；
5、二、打印参数设定及打印：
6、将步
7、三、打印后处理：
8、将打印件进行脱脂、浸渍、固化及高温烧结，即完成基于sls实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法。
9、本专利技术的有益效果是：
10、本专利技术通过控制陶瓷基材料建模过程中的中心对称轴与z轴的夹角、打印参数等来实现力学性能和热防护性能的调控。通过建模过程中调整构件中心对称轴与z轴的夹角以达成实现不同的3d打印角度，可以制备具有优异力学性能和热防护性能的陶瓷基材料，满足各种复杂应用领域的需求，可以实现陶瓷基材料的各向异性调控。通过建模过程中调整构件中心对称轴与z轴的夹角以达成实现不同的3d打印角度，可以使构建空芯圆盘结构的陶瓷热防护件在使用过程中具备较高的强度和刚度，以适应受力要求，且实现力学性能的调控，提高材料的稳定性和耐久性。同时，层状结构的设计可以提高材料的抗冲击和耐磨性能。此外，通过调控打印参数，例如激光功率、扫描速度和层厚等，可以精确控制陶瓷基材料的微观结构和成分分布。通过合理调整打印参数，可以实现材料中层状结构的形成，形成特殊的导热通道，通过这种方式，可以实现热防护性能的调控，提高材料的耐高温性能和隔热效果。因此，本专利技术提供了一种通过控制建模过程中调整构件中心对称轴与z轴夹角和打印参数等实现陶瓷基材料中力学性能和热防护性能的调控的方法。通过这种方法，可以制备具有优异力学性能和热防护性能的陶瓷基材料，满足各种复杂应用领域的需求。该方法具有简单、高效、可控性强等优点，对于陶瓷基材料的制备和应用具有重要的意义。
11、说明书附图
12、图1为本专利技术步骤一中所述的空芯圆盘结构的陶瓷热防护件的结构示意图，1为外侧圆环加强筋，2为内侧圆环加强筋，3为固定连接卡座，4为下部圆台筒状结构，5为上部圆盘状结构；
13、图2为本专利技术步骤一中所述的空芯圆盘结构的陶瓷热防护件的模型正面视图；
14、图3为本专利技术步骤一中所述的空芯圆盘结构的陶瓷热防护件的模型背面视图；
15、图4为实施例一步骤一空芯圆盘结构的陶瓷热防护件旋转前的建模图；
16、图5为实施例一步骤一空芯圆盘结构的陶瓷热防护件旋转后的建模图；
17、图6为实施例五步骤一空芯圆盘结构的陶瓷热防护件旋转后的建模图；
18、图7为实施例六步骤一空芯圆盘结构的陶瓷热防护件旋转后的建模图；
19、图8为实施例一制备的空芯圆盘结构的陶瓷热防护件实物图。
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1.一种基于SLS实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：
2.根据权利要求1所述的一种基于SLS实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于步骤一中所述的空芯圆盘结构的陶瓷热防护件为超高速飞行器用陶瓷热防护件，具体由上部圆盘状结构及下部圆台筒状结构连接而成，上部圆盘状结构内部由外至内依次设置外侧圆环加强筋及内侧圆环加强筋，且在外侧圆环加强筋上均布设置多个固定连接卡座；所述的固定卡座呈圆筒状均匀内嵌插入上部圆盘状结构之中，每个固定卡座的内径为50mm～60mm，外径为55mm～65mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于SLS实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于步骤二中所述的分层厚度为0.01mm～1mm，填充速度为1000m/s～5000m/s，轮廓速度为1000m/s～3500m/s，填充间距为0.01mm～0.4mm，填充功率为5W～25W，轮廓功率为2W～20W，预热温度为30℃～80℃，加工温度为30℃～90℃。
4.根据权利要求1所述的一种基于SLS实现调控陶瓷基
5.根据权利要求4所述的一种基于SLS实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于所述的陶瓷粉体的粒径为20μm～100μm。
6.根据权利要求1所述的一种基于SLS实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于步骤三中所述的脱脂具体是在氮气气氛及温度为650℃～750℃的条件下，保温1h～2h，随炉冷却，得到脱脂后的陶瓷件。
7.根据权利要求6所述的一种基于SLS实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于步骤三中所述的浸渍具体是将脱脂后的试件浸渍于浸渍液中，然后在真空度为0.06MPa～0.09MPa的条件下，保持20min～25min，然后在压力为0.3MPa～0.5MPa的条件下，保持20min～25min，得到浸渍后的陶瓷件。
8.根据权利要求7所述的一种基于SLS实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于所述的浸渍液由质量份数为25份～30份的四氢呋喃、30份～35份二乙烯苯及40份～45份聚碳硅烷组成。
9.根据权利要求7所述的一种基于SLS实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于步骤三中所述的固化具体是经0.5h～1h将浸渍后的陶瓷件由室温升温至120℃～130℃，并在温度为120℃～130℃的条件下，保温1.5h～2.5h，再经0.5h～1h升温至160℃～200℃，并在温度为160℃～200℃的条件下，保温1.5h～2.5h，最后降温，得到固化后的陶瓷件。
10.根据权利要求9所述的一种基于SLS实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于步骤三中所述的高温烧结具体是经过20min～45min将固化后的陶瓷件由室温升温至150℃～200℃，再经2h～2.5h将温度升温至800℃～900℃，然后经20min～45min将温度升温至1100℃～1300℃，最后在温度为1100℃～1300℃的条件下，保温30min～40min，随后自然降温。
...【技术特征摘要】
1.一种基于sls实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：
2.根据权利要求1所述的一种基于sls实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于步骤一中所述的空芯圆盘结构的陶瓷热防护件为超高速飞行器用陶瓷热防护件，具体由上部圆盘状结构及下部圆台筒状结构连接而成，上部圆盘状结构内部由外至内依次设置外侧圆环加强筋及内侧圆环加强筋，且在外侧圆环加强筋上均布设置多个固定连接卡座；所述的固定卡座呈圆筒状均匀内嵌插入上部圆盘状结构之中，每个固定卡座的内径为50mm～60mm，外径为55mm～65mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于sls实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于步骤二中所述的分层厚度为0.01mm～1mm，填充速度为1000m/s～5000m/s，轮廓速度为1000m/s～3500m/s，填充间距为0.01mm～0.4mm，填充功率为5w～25w，轮廓功率为2w～20w，预热温度为30℃～80℃，加工温度为30℃～90℃。
4.根据权利要求1所述的一种基于sls实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于步骤二中所述的陶瓷粉体及胶黏剂的混合料中陶瓷粉体的质量份数为90份～95份，胶黏剂的质量份数为5份～10份；所述的陶瓷粉体为碳化硅；所述的胶黏剂为环氧树脂。
5.根据权利要求4所述的一种基于sls实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于所述的陶瓷粉体的粒径为20μm～100μm。
6.根据权利要求1所述的一种基于sls实现调控陶瓷基材料力学性能和热防护性能的方法，其特征在于步骤三中所...
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