基于SLS成型多孔SiC陶瓷的制備工藝及性能研究
發(fā)布時間:2024-03-11 05:13
多孔SiC陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕性、化學穩(wěn)定性良好和力學性能高等優(yōu)良性能,在熔融金屬過濾、煙塵過濾以及汽車尾氣凈化等諸多領域已被廣泛應用。但傳統(tǒng)制備多孔陶瓷的方式主要依賴于模具成型,且只能實現(xiàn)結構較為簡單的直通孔陶瓷的制備,難以制備具有復雜孔洞的結構陶瓷。隨著新的成型技術的發(fā)展,選擇性激光燒結技術(selective laser sintering technology,SLS)的出現(xiàn),解決了復雜結構多孔陶瓷難以成型的問題。但目前選擇性激光燒結技術制備多孔SiC陶瓷的工藝還不完善,SLS技術制備的陶瓷零件的強度低,無法滿足實際應用的要求。本文利用SLS快速成型技術制備出多孔SiC陶瓷的復雜結構,結合后續(xù)的燒結工藝,提升多孔SiC陶瓷的強度,最終制備出具有高孔隙率和高力學性能的復雜結構的多孔SiC陶瓷。研究了燒結工藝、莫來石含量以及空心微球粒徑及其含量對多孔陶瓷的孔隙率、體積密度、彎曲強度等性能的影響,并分析表征了多孔SiC陶瓷的斷面形貌與物相組成。(1)研究了燒結工藝對多孔SiC陶瓷性能的影響。研究結果表明:燒結工藝的優(yōu)化可以有效地提高多孔SiC陶瓷的強度。隨著燒結溫度的增加、升溫速率...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 多孔SiC陶瓷的制備及發(fā)展研究
1.2.1 多孔陶瓷的分類及應用
1.2.2 多孔陶瓷的傳統(tǒng)制備工藝
1.2.3 多孔SiC陶瓷的研究現(xiàn)狀
1.3 選擇性激光燒結技術的發(fā)展研究
1.3.1 陶瓷粉末與粘結劑研究
1.3.2 SLS粉體制備方法研究
1.3.3 SLS工藝參數(shù)研究
1.3.4 后處理工藝研究
1.4 研究目的、意義及主要內(nèi)容
1.4.1 研究目的和研究意義
1.4.2 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料與研究方法
2.1 試驗原料
2.1.1 SiC和環(huán)氧樹脂粉末
2.1.2 其他原料
2.2 試驗設備
2.3 制備過程
2.3.1 技術路線
2.3.2 成分設計
2.3.3 制備過程
2.4 測試及表征方法
2.4.1 密度和孔隙率的測定
2.4.2 彎曲強度性能測試
2.4.3 掃描電鏡(SEM)分析
2.4.4 物相分析
第3章 燒結工藝對多孔SiC陶瓷性能的影響
3.1 概述
3.2 燒結溫度對多孔SiC陶瓷性能的影響
3.2.1 燒結溫度對多孔SiC陶瓷斷口形貌的影響
3.2.2 燒結溫度對多孔SiC陶瓷物相組成的影響
3.2.3 燒結溫度對多孔SiC陶瓷孔隙率、體積密度的影響
3.2.4 燒結溫度對多孔SiC陶瓷彎曲強度的影響
3.3 升溫速率對多孔SiC陶瓷性能的影響
3.3.1 升溫速率對多孔SiC陶瓷斷口形貌的影響
3.3.2 升溫速率對多孔SiC陶瓷孔隙率、體積密度的影響
3.3.3 升溫速率對多孔SiC陶瓷彎曲強度的影響
3.4 保溫時間對多孔SiC陶瓷性能的影響
3.4.1 保溫時間對多孔SiC陶瓷斷口形貌的影響
3.4.2 保溫時間對多孔SiC陶瓷孔隙率、體積密度的影響
3.4.3 保溫時間對多孔SiC陶瓷彎曲強度的影響
3.5 本章小結
第4章 添加劑對多孔SiC陶瓷性能的影響
4.1 概述
4.2 莫來石含量對多孔SiC陶瓷性能的影響
4.2.1 莫來石含量對多孔SiC陶瓷斷口形貌的影響
4.2.2 莫來石含量對多孔SiC陶瓷物相組成的影響
4.2.3 莫來石含量對多孔SiC陶瓷孔隙率、體積密度的影響
4.2.4 莫來石含量對多孔SiC陶瓷彎曲強度的影響
4.3 空心微球含量對多孔SiC陶瓷性能的影響
4.3.1 空心微球含量對多孔SiC陶瓷斷口形貌的影響
4.3.2 空心微球含量對多孔SiC陶瓷物相組成的影響
4.3.3 空心微球含量對多孔SiC陶瓷孔隙率的影響
4.3.4 空心微球含量對多孔SiC陶瓷彎曲強度的影響
4.4 空心微球粒徑對多孔SiC陶瓷性能的影響
4.4.1 空心微球粒徑對多孔SiC陶瓷斷口形貌的影響
4.4.2 空心微球粒徑對多孔SiC陶瓷孔隙率的影響
4.4.3 空心微球粒徑對多孔SiC陶瓷彎曲強度的影響
4.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
本文編號:3925875
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 多孔SiC陶瓷的制備及發(fā)展研究
1.2.1 多孔陶瓷的分類及應用
1.2.2 多孔陶瓷的傳統(tǒng)制備工藝
1.2.3 多孔SiC陶瓷的研究現(xiàn)狀
1.3 選擇性激光燒結技術的發(fā)展研究
1.3.1 陶瓷粉末與粘結劑研究
1.3.2 SLS粉體制備方法研究
1.3.3 SLS工藝參數(shù)研究
1.3.4 后處理工藝研究
1.4 研究目的、意義及主要內(nèi)容
1.4.1 研究目的和研究意義
1.4.2 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料與研究方法
2.1 試驗原料
2.1.1 SiC和環(huán)氧樹脂粉末
2.1.2 其他原料
2.2 試驗設備
2.3 制備過程
2.3.1 技術路線
2.3.2 成分設計
2.3.3 制備過程
2.4 測試及表征方法
2.4.1 密度和孔隙率的測定
2.4.2 彎曲強度性能測試
2.4.3 掃描電鏡(SEM)分析
2.4.4 物相分析
第3章 燒結工藝對多孔SiC陶瓷性能的影響
3.1 概述
3.2 燒結溫度對多孔SiC陶瓷性能的影響
3.2.1 燒結溫度對多孔SiC陶瓷斷口形貌的影響
3.2.2 燒結溫度對多孔SiC陶瓷物相組成的影響
3.2.3 燒結溫度對多孔SiC陶瓷孔隙率、體積密度的影響
3.2.4 燒結溫度對多孔SiC陶瓷彎曲強度的影響
3.3 升溫速率對多孔SiC陶瓷性能的影響
3.3.1 升溫速率對多孔SiC陶瓷斷口形貌的影響
3.3.2 升溫速率對多孔SiC陶瓷孔隙率、體積密度的影響
3.3.3 升溫速率對多孔SiC陶瓷彎曲強度的影響
3.4 保溫時間對多孔SiC陶瓷性能的影響
3.4.1 保溫時間對多孔SiC陶瓷斷口形貌的影響
3.4.2 保溫時間對多孔SiC陶瓷孔隙率、體積密度的影響
3.4.3 保溫時間對多孔SiC陶瓷彎曲強度的影響
3.5 本章小結
第4章 添加劑對多孔SiC陶瓷性能的影響
4.1 概述
4.2 莫來石含量對多孔SiC陶瓷性能的影響
4.2.1 莫來石含量對多孔SiC陶瓷斷口形貌的影響
4.2.2 莫來石含量對多孔SiC陶瓷物相組成的影響
4.2.3 莫來石含量對多孔SiC陶瓷孔隙率、體積密度的影響
4.2.4 莫來石含量對多孔SiC陶瓷彎曲強度的影響
4.3 空心微球含量對多孔SiC陶瓷性能的影響
4.3.1 空心微球含量對多孔SiC陶瓷斷口形貌的影響
4.3.2 空心微球含量對多孔SiC陶瓷物相組成的影響
4.3.3 空心微球含量對多孔SiC陶瓷孔隙率的影響
4.3.4 空心微球含量對多孔SiC陶瓷彎曲強度的影響
4.4 空心微球粒徑對多孔SiC陶瓷性能的影響
4.4.1 空心微球粒徑對多孔SiC陶瓷斷口形貌的影響
4.4.2 空心微球粒徑對多孔SiC陶瓷孔隙率的影響
4.4.3 空心微球粒徑對多孔SiC陶瓷彎曲強度的影響
4.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
本文編號:3925875
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