3D打印法制備多孔碳化硅陶瓷是近些年發(fā)展起來的一種新型制備工藝。該工藝借助于計算機輔助設計的三維數(shù)據(jù)模型,通過打印頭噴射結合劑將原料粉體層層堆疊成三維網(wǎng)狀結構。3D打印法與反應燒結工藝相結合,可實現(xiàn)復雜形狀陶瓷的無模制造與近凈尺寸成型。[7]3D打印法制備多孔碳化硅陶瓷具有成型工藝簡單、制備和加工效率高且無需模具等特點,不僅可用來制備形狀復雜、顯微結構均勻和孔連通性好的多孔碳化硅陶瓷,而且多孔陶瓷的孔隙率和孔徑大小均可控可調(diào)。但是,該方法目前仍處于探索研究階段,工藝參數(shù)還需進一步優(yōu)化。另外,該方法很難一步制備出**度的多孔碳化硅陶瓷,需要輔助其他工藝來制備所需制品,成本較高。杭州陶飛侖新材料公司生產(chǎn)的多孔陶瓷結構件不含對復合材料性能有抑制作用的雜質(zhì)。湖北標準碳化硅預制件設計標準
高溫過濾催化用多孔材料,如用作柴油車尾氣顆粒物過濾器(Diesel Particulate Filter,DPF)的多孔SiC陶瓷,要求有高的孔隙度以保證透氣性,合適的孔徑尺寸以保證適中的壓差,同時應具備高的力學性能以適合高溫承載條件下使用。多孔陶瓷的力學性能主要取決于材料的微觀結構,如氣孔率、孔徑形態(tài)、孔徑尺寸和分布、燒結頸等,多孔材料的制備工藝決定了其微觀結構。采用氣固反應結合重結晶兩步燒結法制備多孔SiC陶瓷。首先以微米SiC顆粒作為骨架,通過SiO氣體和納米炭黑的高溫氣固反應得到納米碳化硅均勻分布的預燒結體。
山東好的碳化硅預制件生產(chǎn)廠家杭州陶飛侖新材料有相似生產(chǎn)的多孔陶瓷預制體可有效提高復合材料的成品率。
碳化硅(SiC)陶瓷具有優(yōu)良的高溫強度、耐磨性、耐腐蝕性以及抗熱震性,其按結構可以分為致密SiC陶瓷和多孔SiC陶瓷兩大類。多孔SiC陶瓷材料脆性大,通常使用彎曲強度或壓縮強度表征其力學性能。孔率及制備方式對多孔SiC陶瓷力學性能影響較大。孔率和孔隙形貌對多孔陶瓷的導熱性能影響較大。對于孔隙分布均勻的多孔陶瓷而言,隨著孔率提高,其熱導率逐步下降。但由于不同工藝制備的多孔陶瓷材料的孔隙形貌存在較大差異,因此傳熱過程也就相應地多變而復雜。
吸聲材料:多孔陶瓷具有相互貫通的開孔結構,這樣聲波進入材料內(nèi)部傳播時,由于空氣的粘滯性以及材料固有的阻尼特性,使聲能不斷損耗,起到吸聲作用,且SiC多孔陶瓷具有良好的微波吸收特性,是一種非常有前途的吸波材料。
生物材料是人體***的替換性或修補性材料,所要求的性能包括質(zhì)量輕、強度高和生物相容性良好。由于多孔陶瓷材料的孔率、孔徑參數(shù)可以根據(jù)需要調(diào)整,甚至獲得相互連通的孔隙結構,這使其成為理想的骨骼組織替代物。 碳化硅多孔陶瓷骨架性能對鋁碳化硅復合材料性能具有直接影響。
SiC陶瓷的優(yōu)異性能與其獨特的結構是密切相關的:SiC是共價鍵很強的化合物,SiC中Si-C鍵的離子性*12%左右。因此,SiC具有強度高、彈性模量大,具有優(yōu)良的耐磨損性能。純SiC不會被HCl、HNO3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等堿溶液侵蝕。在空氣中加熱時易發(fā)生氧化,但氧化時表面形成的SiO2會抑制氧的進一步擴散,故氧化速率并不高。在電性能方面,SiC具有半導體性,少量雜質(zhì)的引入會表現(xiàn)出良好的導電性。此外,SiC還有優(yōu)良的導熱性等等。杭州陶飛侖在多孔陶瓷骨架制備方面已經(jīng)完成了充分的技術積累。江西新型碳化硅預制件供應
碳化硅預制體材料性能檢測結果不準確,將直接導致鋁碳化硅浸滲工藝過程鋁液含量和工藝參數(shù)設計的準確性。湖北標準碳化硅預制件設計標準
顆粒堆積燒結法也稱為固態(tài)燒結法,其成孔是通過顆粒堆積留下空隙形成氣孔。在骨料中加入相同組分的微細顆粒及一些添加劑,利用微細顆粒易于燒結的特點,在一定溫度下將大顆粒連接起來。由于每一粒骨料*在幾個點上與其他顆粒發(fā)生連接,因而形成大量三維貫通孔道。
多孔SiC陶瓷的制備方法的優(yōu)點包括:采用顆粒堆積法制得的制品易于加工成型,并且強度也相對比較高;
多孔SiC陶瓷的制備方法的缺點包括:孔隙率比較低,一般的為20%~30%。 湖北標準碳化硅預制件設計標準
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