[發明專利]面曝光光固化3D打印的含金剛石的碳化硅陶瓷零件的方法

在審

• 申請號: 202010121059.1
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111333423A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 連芩;陳銳光;李滌塵;何曉寧;王久洪;周濤
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;B33Y70/10;C04B35/622
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

1.一種面曝光光固化3D打印的含金剛石的碳化硅陶瓷零件的方法，其特征在于，包括以下步驟：

稱取金剛石粉及光固化樹脂，球磨混合均勻，得光固化金剛石陶瓷漿料，然后通過增材制造技術中的面曝光光固化3D打印，再經過熱解及反應燒結，得面曝光光固化3D打印的含金剛石的碳化硅陶瓷零件。

2.根據權利要求1所述的面曝光光固化3D打印的含金剛石的碳化硅陶瓷零件的方法，其特征在于，金剛石粉及光固化樹脂的體積百分數分別為20vol％-30vol％及70vol％-80vol％。

3.根據權利要求1所述的面曝光光固化3D打印的含金剛石的碳化硅陶瓷零件的方法，其特征在于，金剛石粉的粒徑為W2.5-W28。

4.根據權利要求1所述的面曝光光固化3D打印的含金剛石的碳化硅陶瓷零件的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

1)稱取金剛石粉、光固化樹脂及分散劑，再倒入球磨罐中，然后在行星球磨機中混合均勻，得光固化金剛石陶瓷漿料；

2)將光固化金剛石陶瓷漿料倒入面曝光成形機的液料槽中，再導入待制備零件的模型數據，同時設置加工參數，然后打印金剛石坯前驅體；

3)將金剛石坯前驅體放置到氣氛爐中，再通入氬氣，然后升溫至樹脂的熱解溫度，并保溫，然后降溫至室溫，得金剛石坯；

4)將金剛石坯放入石墨坩堝中，再加入硅塊或者硅粉，其中，硅塊及硅粉的質量為金剛石坯的3-4倍，然后將石墨坩堝放入真空燒結爐內，再升溫至1500℃-1600℃并保溫，然后冷卻至室溫，得面曝光光固化3D打印的含金剛石的碳化硅陶瓷零件。

5.根據權利要求4所述的面曝光光固化3D打印的含金剛石的碳化硅陶瓷零件的方法，其特征在于，步驟1)中行星球磨機的轉速為150rpm-190rpm，球磨時間為8-14h。

6.根據權利要求4所述的面曝光光固化3D打印的含金剛石的碳化硅陶瓷零件的方法，其特征在于，步驟2)中的加工參數中的分層厚度為30μm-50μm。

7.根據權利要求4所述的面曝光光固化3D打印的含金剛石的碳化硅陶瓷零件的方法，其特征在于，步驟3)中加熱過程中的升溫速率為0.7℃/min-1.3℃/min。

8.根據權利要求4所述的面曝光光固化3D打印的含金剛石的碳化硅陶瓷零件的方法，其特征在于，步驟3)中降溫過程中的降溫速率為0.7℃/min-1.3℃/min。

9.根據權利要求4所述的面曝光光固化3D打印的含金剛石的碳化硅陶瓷零件的方法，其特征在于，步驟4)中的保溫時間為0.5h；

步驟3)中的保溫時間為1h。