碳化硅陶瓷是重要的結(jié)構(gòu)材料,在工業(yè)生產(chǎn)與高技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而傳統(tǒng)的碳化硅陶瓷加工成型技術(shù)在制備陶瓷素坯的過程中需要使用模具,使得整個(gè)生產(chǎn)周期耗時(shí)長(zhǎng)、成本高,在制造形狀復(fù)雜、復(fù)合結(jié)構(gòu)的陶瓷部件上存在較大的限制。陶瓷3D打印技術(shù)的出現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)的陶瓷制造模式,在復(fù)雜結(jié)構(gòu)和復(fù)合性能陶瓷部件的制造、一體化成型、輕量化設(shè)計(jì)、縮短研發(fā)周期和降低產(chǎn)品成本等方面具有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＶ睂懗尚图夹g(shù)與光固化成型技術(shù)分別因其工藝簡(jiǎn)單、材料適用性廣和成型精度高的優(yōu)點(diǎn)受到廣泛的研究和關(guān)注。本課題基于3D打印技術(shù)結(jié)合反應(yīng)熔滲燒結(jié)提出了兩種制備碳化硅陶瓷復(fù)合材料的新方式。首先,進(jìn)行了直寫成型用碳化硅復(fù)合漿料的制備。采用添加粘結(jié)劑提高漿料模量的策略,以海藻酸鈉作為粘結(jié)劑,碳化硅粉體、短切碳纖維和炭黑為原料制備了具有剪切變稀行為的水基碳化硅陶瓷漿料。2%海藻酸鈉溶液制備的漿料模量最高,具有最好的粘結(jié)性能。炭黑添加量不影響漿料的粘度;炭黑含量為15vol%時(shí),漿料初始模量最高。隨著短切碳纖維含量的增加,漿料粘度減小,剪切應(yīng)力先增后降;短切碳纖維含量為25vol%時(shí)的漿料粘度最低。不同炭黑與短切碳纖維添加量的漿料均... 

【文章來源】：上海大學(xué)上海市 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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三種主要SiC晶體結(jié)構(gòu)（3C、4H、6H）示意圖

圖 1.2 碳化硅陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域：（a）發(fā)動(dòng)機(jī)葉片；（b）火箭噴嘴；（c）防彈護(hù)甲；（d）射鏡；（e）發(fā)光二極管；（f）半導(dǎo)體功率器件；（g）軸承；（h）密封套件；（i）熱交換管Fig. 1.2Application of SiC ceramics: (a) engine blades; (b) rocket nozzles; (c) armor; (d)Optical mirror; (e) light-emitting diodes; (f) semiconductor power devices; (g) bearings;(h) sealing kits; (i) heat exchange tubesSiC 陶瓷是近年來得到廣泛關(guān)注的先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷材料。利用 SiC 高熱導(dǎo)率的高溫?zé)峤粨Q管可以顯著節(jié)省化工冶金設(shè)備的能源耗損，提高集熱、換熱速率 SiC 材料制造的耐磨、耐損機(jī)械研磨部件已經(jīng)應(yīng)用于各種合金和玻璃的超精工。另外，SiC 基復(fù)合材料在飛機(jī)渦輪葉片、火箭噴嘴、以及重型裝甲車和護(hù)甲等航天和軍事等特殊領(lǐng)域也有著實(shí)際的應(yīng)用。碳化硅陶瓷作為新一代輕量化光學(xué)反射鏡片的重點(diǎn)發(fā)展材料，與金屬鈹、玻璃等傳統(tǒng)的反射鏡材料相比，密度更低、比剛度更高、熱膨脹率更小，在

圖 1.3 3D 打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域：（a）微流體器件；（b）食品；（c）生物醫(yī)學(xué)；（d）建筑材料；（e）航空部件；（f）教育模型[8-11]Fig. 1.3Application fields of 3D printing technology: (a) microfluidic devices; (b) food;(c) biomedicine; (d) building materials; (e) aviation components; (f) educational models;1.2.1 三維打印技術(shù)（3DP）Sach 最早提出了三維打印技術(shù)（Three Dimensional Printing，3DP），三維打印技術(shù)是粉末床和液體粘結(jié)劑相結(jié)合的成型方式。如圖 1.4 所示[12]，將粉末物料送入平臺(tái)，通過打印噴頭噴出水基液體粘結(jié)劑，將粉末狀顆粒粘結(jié)聚合成二維圖形，接著工作臺(tái)下移，輥軸鋪平粉末層，重復(fù)上述過程得到所需的零件。3DP 打印用陶瓷粉體的性能對(duì)打印坯體的質(zhì)量影響顯著。陶瓷粉體的粒徑越小，球形度越高，其流動(dòng)性越差，而打印精度則越高；相反，使用粒徑大的粉體則流動(dòng)性會(huì)[19]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]碳化硅粉末激光選區(qū)燒結(jié)/冷等靜壓復(fù)合工藝及其后處理研究[D]. 夏思婕.華中科技大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3032657