[發明專利]基于3D成型技術制備多孔SiC陶瓷的方法

在審

• 申請號: 201710964244.5
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107602130A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 曾濤;孫曉梅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;C04B35/622;C04B38/00;B28B1/00;B28B11/24
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 侯靜

1.基于3D成型技術制備多孔SiC陶瓷的方法，其特征在于該方法按以下步驟進行：

一、繪制多孔SiC陶瓷的三維模型，然后將其轉換為STL格式文件；

二、將STL格式文件導入SLS成型機，設定掃描速度為1000mm/s～2000mm/s，每層厚度為0.05mm～0.2mm，預熱溫度為40～70℃，然后利用計算機分層切片軟件將模型處理成設定厚度的薄片；

三、在混料機中倒入SiC粉末、粘結劑粉末和造孔劑，進行混粉，得到混合均勻的復合粉末；

四、將復合粉末加入到SLS成型機的工作缸中，利用滾軸將粉末鋪平，靜置30min，然后將工作缸加熱到步驟二設定的預熱溫度，開始加工，激光燒結，送粉缸送粉鋪粉，然后逐層燒結，制得陶瓷坯體；

五、打開SLS成型機的工作箱門，取出后清除多余粉末，在室溫環境下將陶瓷坯體靜置冷卻，得到初始形坯；

六、制作初始形坯的CIP包套，對其進行包套，然后進行冷等靜壓致密化處理，得到處理后的陶瓷坯體；

七、將處理后的陶瓷坯體放入真空燒結爐中，進行脫脂預燒結，得到多孔SiC陶瓷；

八、將多孔SiC陶瓷在有氧環境下進行燒結，得到多孔SiC陶瓷。

2.根據權利要求1所述的基于3D成型技術制備多孔SiC陶瓷的方法，其特征在于步驟二中設定掃描速度為1000mm/s，每層厚度為0.1mm，預熱溫度為45℃。

3.根據權利要求1所述的基于3D成型技術制備多孔SiC陶瓷的方法，其特征在于步驟三中混料機轉速50r/min，混粉時間為8h。

4.根據權利要求1所述的基于3D成型技術制備多孔SiC陶瓷的方法，其特征在于復合粉末中粘結劑粉末的質量百分含量為5％～15％，SiC粉末的質量百分含量為70％～90％，造孔劑的質量百分含量為5％～15％。

5.根據權利要求1所述的基于3D成型技術制備多孔SiC陶瓷的方法，其特征在于復合粉末中粘結劑粉末的質量百分含量為10％，SiC粉末的質量百分含量為80％，造孔劑的質量百分含量為10％。

6.根據權利要求1所述的基于3D成型技術制備多孔SiC陶瓷的方法，其特征在于所述粘接劑粉末為環氧樹脂粉末、聚苯乙烯粉末或酚醛樹脂粉末。

7.根據權利要求1所述的基于3D成型技術制備多孔SiC陶瓷的方法，其特征在于造孔劑為炭黑。

8.根據權利要求1所述的基于3D成型技術制備多孔SiC陶瓷的方法，其特征在于制作初始形坯的CIP包套為采用天然橡膠膠乳材料，CIP中保壓壓力為200MPa，保壓時間為5min。

9.根據權利要求1所述的基于3D成型技術制備多孔SiC陶瓷的方法，其特征在于步驟七中燒結的溫度為1000℃～1600℃，保溫時間為30min～90min。

10.根據權利要求1所述的基于3D成型技術制備多孔SiC陶瓷的方法，其特征在于步驟八中的燒結為：在有氧的環境下，以升溫速率為5℃/min升溫至300℃，然后以以升溫速率為10℃/min升溫至1200℃，保溫2h。