一种激光近净成形Al2O3-ZrO2共晶陶瓷结构件的方法技术

一种制备Al2O3-ZrO2共晶陶瓷结构件的快速成形方法，是采用激光近净成形系统直接将两种粉末成形出共晶陶瓷结构件。其特征是先筛选Al2O3、含8wt.%?Y2O3的ZrO2球形粉末，并烘干处理，调节两种粉末的流量来实现两种粉末的输出为共晶配比；然后，将CAD模型转换为数控程序，设定好加工参数，准备加工；粉末由送粉气压输送到激光喷嘴，激光通过光纤传输到粉末喷嘴，激光加工头根据数控程序移动，层层堆积出三维实体零件。本发明专利技术实现将共晶配比陶瓷粉末利用激光直接快速成形出表面质量高、无明显缺陷的共晶陶瓷结构件，形成的共晶组织细密均匀。陶瓷粉末无需预先混合，不需要预先制备陶瓷坯体，简化了共晶陶瓷的制备过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光近净成形Al2O3-ZrO2共晶陶瓷结构件的方法，本专利技术旨在利用激光近净成形系统，制备出具有亚微米级共晶组织的、无裂纹、高致密度、表面形貌良好的陶瓷结构件。
技术介绍
随着现代航天技术的迅猛发展，产生了一种以快速熔凝技术制备具有良好的高温(接近于材料熔点)强度与室温强度、抗高温蠕变性、抗高温氧化性的氧化物/氧化物共晶陶瓷基复合材料。目前，这方 面技术研究的较多的材料体系有A1203/YAG、ai2o3/gap、Al2O3/ZrO2 (Y2O3)、Al203/YAG/Zr02等。由于共晶陶瓷是在共熔点附近两相同时共生复合，形成了两相互相交错的结构，并且消除了晶界和无定形相，相面之间的结合强度非常高，所以，其强度和硬度高于该体系单一的任何一种材料，并且因为其拥有裂纹桥接等一系列的增韧机制，所以共晶陶瓷材料也具有满意的断裂韧性。传统的制备共晶组织所采用的方法主要为Bridgeman法、微拉法(μ -PD)、激光加热浮流区法(LHFZ)等。目前，主流的制备共晶陶瓷的方法仍是粉末烧结法，这种方法组成相之间存在较多的弱连接界面，孔隙率问题难以消除，很大程度上限制了共晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光近净成形Al2O3?ZrO2共晶陶瓷结构件的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：A、调整两种粉末配比：8?wt.%?Y2O3的ZrO2球形粉末含量为41.5~43.5?wt.%，其余为Al2O3球形粉末，送粉量为1.83?g/min~2.83?g/min；喷嘴相对基板表面的距离为9~12?mm；B、成形陶瓷结构件之前，预先在基板上沉积5~8层的陶瓷基体，厚度为2~3?mm；第1层采用激光功率500~600?W，扫描速度500~550?mm/min，第2层以后开始采用激光功率350~450?W，扫描速度450~500?mm/min，单层提升高度为0.15~0.20?mm；C、在已沉积的陶...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴东江，张垚磊，孙贝，牛方勇，马广义，郭东明，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：