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【发明授权】一种BJ3DP打印的反应烧结碳化硅陶瓷及其制备方法_西安交通大学_202211627026.X 

申请/专利权人:西安交通大学

申请日:2022-12-16

公开(公告)日:2024-03-29

公开(公告)号:CN115872758B

主分类号:C04B35/66

分类号:C04B35/66;C04B38/00;C04B35/573

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.03.29#授权;2023.04.18#实质审查的生效;2023.03.31#公开

摘要:本发明属于耐火材料制品制造技术领域,涉及一种BJ3DP打印的反应烧结碳化硅陶瓷的制备方法,包括以下步骤:S1、打印粉末原料的制备;S2、配置粘结剂;S3、建立打印结构件模型;S4、碳化硅复合粉末3DP打印;S5、碳化硅成型件后处理。本发明设置合理的处理方案,实现粒径小于50μm细粉末的均匀铺展;本发明选择适用于RBSC工艺的常温快速固化粘结剂材料体系;本发明陶瓷打印件的后处理参数影响以及最终制件的表征。通过设置合理的生坯体系,搭建高效的渗硅通道,解决RBSC工艺中存在的渗硅阻塞现象。

主权项:1.一种BJ3DP打印的反应烧结碳化硅陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、制备复合粉末体系:以质量百分比计,将碳化硅粉末、活性炭粉末、硅粉末、聚乙烯醇粉末、酚醛树脂粉末充分搅拌混合,真空干燥后,得到复合粉末体系,备用;其中,碳化硅粉末比例在复合粉末体系中占半数以上,选取粒径相同的硅粉末与活性炭粉末;活性炭粉末采用多孔活性炭;碳化硅粉末的选取为:碳化硅粉末包括120微米和40微米的两种粉末,且120微米与40微米粒径质量比为0.7:1;S2、配置粘结剂:将去离子水和无水乙醇搅拌均匀,得到粘结剂体系;S3、建立打印结构件模型:S4、打印:将S1得到的复合粉末体系和S2得到的粘结剂加入3DP打印机中,并逐层打印,得到生坯;S5、生坯后处理:最后将生坯置于高温烧结炉中进行后处理;后处理分为脱脂和烧结两个步骤,具体为:脱脂环节采用惰性气体条件,脱脂工艺参数为:升温345-400℃,保温≥60min,再升温至500-700℃,保温≥120min后随炉冷却;烧结环境为真空,真空度<0.1MPa,起始温度50℃,最高烧结温度1600℃,分为两个阶段:在1400℃以下时,采用升温速率5℃min;在1400℃-1600℃区间,采取升温速率为2℃min,最高点保温60min;S5中,在将生坯置于高温烧结炉中之前进行预处理,具体为:清理生坯表面未粘结粉末,随后置于石墨坩埚中,在生坯底部铺设石墨纸,称取生坯质量2.3-2.7倍的硅粉,均匀洒在生坯底部和上部;S1中,复合粉末体系的具体组成为:72%碳化硅粉末、17%活性炭粉末、5%硅粉末、1%聚乙烯醇粉末、5%酚醛树脂粉末。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 西安交通大学 一种BJ3DP打印的反应烧结碳化硅陶瓷及其制备方法

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