安徽新型碳化硅預(yù)制件發(fā)展趨勢

來源: 發(fā)布時間:2022-01-06

碳化硅(SiC)陶瓷具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度、耐磨性、耐腐蝕性以及抗熱震性,其按結(jié)構(gòu)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(qiáng)度或壓縮強(qiáng)度表征其力學(xué)性能??茁始爸苽浞绞綄Χ嗫譙iC陶瓷力學(xué)性能影響較大??茁屎涂紫缎蚊矊Χ嗫滋沾傻膶?dǎo)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(dǎo)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(yīng)地多變而復(fù)雜。杭州陶飛侖新材料有限公司可根據(jù)客戶要求定制化生產(chǎn)各種復(fù)合材料線膨脹系數(shù)要求的碳化硅陶瓷預(yù)制體。安徽新型碳化硅預(yù)制件發(fā)展趨勢

1.直寫成型(DIW):DIW 技術(shù)的打印原理是在計(jì)算機(jī)的輔助下,將具有高粘度的材料通過噴頭擠壓成長絲,按照計(jì)算機(jī)輸出的模型橫截面進(jìn)行構(gòu)建,然后逐層“書寫”建立三維結(jié)構(gòu),***將制得的預(yù)制件進(jìn)行熱解、燒結(jié)。DIW技術(shù)制備碳化硅陶瓷的優(yōu)點(diǎn)主要是簡易、便宜、快捷,對打印具有周期性規(guī)律結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)的材料具有較大優(yōu)勢,常用于制備具有大孔結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)的陶瓷部件;但是存在致密度低、打印精度低、產(chǎn)品表面質(zhì)量差、氣孔率高、強(qiáng)度低等缺點(diǎn)。天津多功能碳化硅預(yù)制件檢測技術(shù)杭州陶飛侖研制的多孔陶瓷材料抗彎強(qiáng)度高,浸滲、運(yùn)輸?shù)冗^程中不易破損。

立體光刻(SLA):SLA 技術(shù)是目前商用效果比較好的陶瓷 3D 打印技術(shù),常用于制備高精度、復(fù)雜形狀的陶瓷材料。 SLA 打印原理是采用陶瓷粉體、光固化樹脂以及添加劑(如光引發(fā)劑、稀釋劑等)均勻混合成打印漿料,保持漿料的固含量在 50% 以上以保證經(jīng)脫粘、燒結(jié)后的陶瓷零件能夠保持原形貌。首先將打印參數(shù)、3D 模型輸入計(jì)算機(jī),由計(jì)算機(jī)控制打印頭移動,打印頭發(fā)射的激光選擇性地照射在漿料表面,光引發(fā)劑吸收對應(yīng)波長的激光后受激產(chǎn)生自由基,引發(fā)光固化樹脂的光聚合過程,將陶瓷粉體填充在固化后的樹脂骨架中,通常是點(diǎn)對線、線對層,一層打印完成后,打印臺向下移動,然后進(jìn)行逐層打印,獲得陶瓷預(yù)制體,再通過脫粘、燒結(jié)等過程,得到**終陶瓷零件。

一直以來,碳化硅(SiC)陶瓷憑借硬度高、強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小、高導(dǎo)熱、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗熱震性能和抗氧化性能優(yōu)良等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各種先進(jìn)制造領(lǐng)域。多孔碳化硅陶瓷除了具備碳化硅陶瓷的以上特點(diǎn)外,其獨(dú)特的微觀多孔結(jié)構(gòu)使其在冶金、化工、環(huán)保和能源等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景,極大地拓展了碳化硅陶瓷的應(yīng)用范圍。多孔碳化硅陶瓷的特殊性能主要得益于其特殊的多孔結(jié)構(gòu),它的多孔結(jié)構(gòu)包含氣孔率、孔徑大小及分布、孔的形狀等。碳化硅多孔陶瓷預(yù)制體開氣孔率將影響鋁碳化硅鑄件質(zhì)量和成品率。

發(fā)泡法

發(fā)泡法是通過向陶瓷組分中添加有機(jī)或無機(jī)化學(xué)物質(zhì)作為發(fā)泡劑,在加熱處理時形成揮發(fā)性氣體,產(chǎn)生泡沫,經(jīng)干燥和燒成后制得碳化硅多孔陶瓷。在制備過程中,發(fā)泡劑選擇非常關(guān)鍵,通過調(diào)整發(fā)泡劑種類及陶瓷料漿中各成分比例,可控制制品的性能。

優(yōu)點(diǎn)包括:該方法更容易制得一定形狀、組成和密度的多孔陶瓷,而且還可以制備出小孔徑的閉口氣孔。缺點(diǎn)包括:對原料的要求比較高,工藝條件不易控制,難以獲得小范圍孔徑分布的陶瓷。 杭州陶飛侖生產(chǎn)的多孔陶瓷預(yù)制體可按客戶產(chǎn)品要求加工成各種形狀。北京使用碳化硅預(yù)制件生產(chǎn)廠家

杭州陶飛侖新材料有限公司探索出預(yù)制體強(qiáng)度與鑄件浸滲工藝及鑄件性能之間的關(guān)系。安徽新型碳化硅預(yù)制件發(fā)展趨勢

顆粒堆積法制備多孔碳化硅陶瓷不需要添加額外的造孔劑,工藝簡單,而且過程也比較容易控制。但是采用該方法制備的多孔陶瓷氣孔率普遍較低,孔的形狀、孔徑以及氣孔率的高低主要受原料顆粒的形狀、粒徑大小和分布、以及燒結(jié)程度決定。冷凍干燥法是將陶瓷骨料與適量分散劑或結(jié)合劑作用下的水或有機(jī)溶劑均勻混合制成漿料,然后將混合均勻的漿料倒入模具中,在低溫條件下使其快速冷凍,讓液相基體迅速凝結(jié)為固體,而后再通過減壓或真空干燥處理使凝結(jié)的固相升華去除,從而得到在漿料內(nèi)部留下定向排列孔洞結(jié)構(gòu)的坯體,***經(jīng)燒結(jié)制得多孔碳化硅陶瓷的方法。安徽新型碳化硅預(yù)制件發(fā)展趨勢

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