申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2022-02-28

公开（公告）日：2022-09-23

公开（公告）号：CN114394836B

主分类号：C04B35/573

分类号：C04B35/573;C04B35/626;B28B1/00;B33Y70/00;B33Y10/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.09.23#授权;2022.05.13#实质审查的生效;2022.04.26#公开

摘要：本发明公开了一种基于相转化微球的SLS制备纳米晶碳化硅陶瓷的方法。首先以纳米碳化硅粉末为原料，采用相转化技术制备了碳化硅陶瓷微球，粒径40‑100μm，然后采用SLS技术成型碳化硅陶瓷，最后通过脱脂碳化预烧结和液硅熔渗完成致密化，制备得到碳化硅陶瓷。基于相转化法制备出的碳化硅陶瓷微球具有有机物残留量低、颗粒球形度好、流动性优异、增材适应性高、工艺简单制造成本低的特点。本发明采用碳化硅微球SLS制备得到的碳化硅陶瓷保留了纳米晶组织，抗弯强度、弹性模量、断裂韧性性能优异，满足航空航天领域高性能复杂结构件的使用需求。

主权项：1.一种基于相转化微球的SLS制备纳米晶碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1将纳米碳化硅粉末、聚乙烯醇、蒸馏水按一定的比例混合，在球磨机中混合均匀制得浆料，其中纳米碳化硅粉末的质量分数为60-80％，聚乙烯醇的质量分数为1-5％，蒸馏水的质量分数为10-30％；2对步骤1配置好的浆料进行喷射电离造粒，喷射电离出的微小液滴进入固化池中发生交联固化反应形成陶瓷颗粒，固化池中的溶液为甘油和硼酸，其中硼酸的质量分数为1-15％；3用酒精溶液对步骤2制备好的陶瓷颗粒清洗并在大气环境中自然干燥，之后在马弗炉中对陶瓷颗粒进行烧结脱脂得到碳化硅陶瓷微球，温度控制在900-1300℃，升温速度控制在5-10℃min，制备所得碳化硅陶瓷微球粒径分布在40-100μm；4将步骤3制备好碳化硅陶瓷微球过筛后和粘接剂置于与复合粉末等重的酒精溶液中，将配置好的浆料搅拌均匀后在烘箱中干燥，干燥温度50-80℃，得到粘结剂包覆碳化硅陶瓷微球的核壳结构粉体，用于SLS打印，其中粘接剂的质量分数控制在20-50％；5设置SLS打印系统的计算机程序及导入模型切片数据，采用SLS技术进行打印，得到碳化硅陶瓷坯体；6将步骤5打印好的碳化硅陶瓷坯体在真空炉中进行高温预烧结，让粘接剂高温碳化，真空度小于10-2Pa，温度控制在800-1300℃；7将步骤6预烧结后的SiC陶瓷二次坯体放入真空炉中进行高温液硅熔渗，真空度小于10-3Pa，渗硅温度保持在1400-1750℃，最终得到纳米晶碳化硅陶瓷材料。

全文数据：

权利要求：

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