碳化硅陶瓷及其制备方法与流程

1.本发明涉及先进制造增材制造技术领域，具体涉及一种适用于选择性激光烧结sic陶瓷及其复合材料智能化制造领域。


背景技术：

2.碳化硅(sic)陶瓷具有较高的导热系数和低的热膨胀系数，热稳定性高，耐腐蚀性能好，是一种优良的结构材料，已经广泛应用于航空、航天、石油化工、机械制造、核工业、微电子等领域。目前对大尺寸复杂形状核工业领域的核反应堆芯sic材料，集成电路制造关键装备光刻机用sic工件台、导轨、反射镜、陶瓷吸盘、手臂等，新能源锂电池生产配套的中高端精密sic结构件，光伏行业生产用扩散炉配套高端精密sic结构件和电子半导体高端芯片生产制程用精密高纯sic结构件的需求逐渐增多。但是由于sic是si-c键很强的共价键化合物，硬度仅次于金刚石，具有极高的硬度和显著的脆性，精密加工难度大。因此，大尺寸、复杂异形中空结构的精密sic结构件的制备难度较高，限制了sic陶瓷在诸如集成电路这类的高端装备制造领域中的广泛应用，3d打印技术可以有效解决这一难题，3d打印sic陶瓷制备技术已成为目前sic陶瓷研究和应用的主要发展方向之一。未来，3d打印技术将广泛应用于制造业各领域智能车间、智能工厂、智慧供应链中，有效推动现代制造业的培育壮大以及传统制造业的转型升级。
3.选择性激光烧结技术(selective laser sintering)sls作为3d打印方法之一，其主要采用红外激光器作能量，使用的造型材料多为粉末材料。加工时，首先将粉末预热到稍低于其熔点的温度，然后在刮平棍子的作用下将粉末铺平；激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结，一层完成后再进行下一层烧结，全部烧结完后去掉多余的粉末，则就可以得到一烧结好的零件。该成型方法制造工艺简单，柔性度高、材料选择范围广、材料价格便宜、成本低、材料利用率高，打印过程中无需建立支撑、成型速度快，是制造大尺寸、复杂异形中空结构的精密sic陶瓷结构件的优选方法之一。但现有sls-3d技术，在打印过程中粉体堆积密度低，素坯强度弱，烧结后强度小，无法实现大尺寸复杂异形中空结构的精密碳化硅结构件的高效制备。


技术实现要素：

4.针对传统方法难以制备大尺寸复杂镂空结构sic陶瓷及其复合材料结构件的问题，本发明的目的在于提供一种选择性激光烧结sls-3d打印制备碳化硅复相陶瓷方法，既可解决米级大尺寸复杂异形中空结构的精密碳化硅结构件难以制备的难题也可提高其生产效率以适应工业大规模生产。
5.本发明提供一种碳化硅陶瓷的制造方法，包括：s1：将含碳粉体、粘结剂、固化剂、润滑剂和添加剂按照一定的配比和次序混合形成复合粉体；s2：对所述复合粉体进行选择性激光烧结3d打印，得到陶瓷素坯；s3：将所述陶瓷素坯进行高温脱脂，得到脱脂陶瓷素坯；以及s4：将所述脱脂陶瓷素坯进行增密处理，得到碳化硅陶瓷。
6.根据本发明的一实施方式，所述含碳粉体为碳粉、短切碳纤维粉体、碳化硅粉体中的一种或几种；以所述含碳粉体的总质量为100％计，所述碳粉或短切碳纤维粉体含量为0-100wt％，碳化硅粉体含量为100-0wt％；含碳粉体粒径为10-600μm，优选10-300μm，更优选在100-150μm；粉体的角形系数为≤1.63；所述粘结剂为热塑性固体酚醛树脂；所述固化剂选用白色或无色结晶粉末状乌洛托品；所述润滑剂为白色粉末状硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锂、硬脂酸、硬脂酸酰胺中的一种或几种，优选硬脂酸钙；所述添加剂选用硅烷类无色透明液体偶联剂：乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或几种，优选3-氨丙基三乙氧基硅烷。
7.根据本发明的另一实施方式，所述热塑性固体酚醛树脂为所述含碳粉体的1-3wt％，所述乌洛托品为所述热塑性固体酚醛树脂含量的15-30wt％，所述润滑剂为所述热塑性固体酚醛树脂含量的2.5-6wt％，所述偶联剂为所述热塑性固体酚醛树脂的1-2wt％；其中所述乌洛托品采用40wt％的乌洛托品水溶液，所述偶联剂采用30wt％的偶联剂水溶液。
8.根据本发明的另一实施方式，所述s1步骤包括：s11：将所述含碳粉体加热至220～230℃，混碾60-120s，得到第一原粉；s12：所述第一原粉温度降低后，加入所述热塑性固体酚醛树脂，混碾60-90s；优选，所述第一原粉温度降至120℃
±
5℃时，加入所述热塑性固体酚醛树脂；s13：加入所述偶联剂，混碾30-60s；s14：加入50％的所述硬脂酸钙粉体，混碾40-100s，得到第二原粉；s15：所述第二原粉温度降低后，加入所述固化剂乌洛托品，混碾60-120s；优选，所述第二原粉温度降至95℃
±
5℃时，加入所述固化剂乌洛托品；以及s16：加入剩余50％的所述硬脂酸钙粉体，混碾50-100s，形成所述复合粉体。
9.根据本发明的另一实施方式，所述s2步骤中，所述选择性激光烧结3d打印参数包括：激光功率为12-45w，扫描速度为1500-3000mm/s，扫描间距为0.05-0.2mm，单层厚度为0.1-0.4mm。
10.根据本发明的另一实施方式，所述s3步骤中，所述脱脂温度不高于1200℃，优选为900～1100℃；脱脂时间为12～48h。
11.根据本发明的另一实施方式，所述s4步骤中，所述增密处理的工艺包括：前驱体聚合物溶液浸渍处理和/或前驱体聚合物化学气相渗透处理。
12.根据本发明的另一实施方式，所述前驱体聚合物溶液浸渍处理的工艺为：将所述脱脂陶瓷素坯放入前驱体聚合物溶液中进行浸渍与交联固化；然后，经高温裂解使所述前驱体聚合物转化为裂解碳或者sic陶瓷；所述前驱体聚合物溶液为高残碳的碳前驱体溶液或者高残si基陶瓷的前驱体溶液，所述高残碳的碳前驱体为酚醛树脂、沥青树脂、蔗糖、呋喃树脂中的一种或多种；所述高残si基陶瓷的前驱体为聚碳硅烷，聚硅氧烷，聚硅氮烷中的一种或多种；其中，当采用所述高残碳的碳前驱体溶液浸渍处理时，所述浸渍与交联固化的时间为4-12h，优选为10h；所述浸渍与交联固化后还进行脱脂和渗硅，最后经所述高温裂解得到sic陶瓷。
13.根据本发明的另一实施方式，所述前驱体聚合物化学气相渗透处理的工艺为：采用至少一种或者几种烃类或者硅基气体作为渗碳或者硅基陶瓷介质，经高温分解缩聚之后所述烃类或硅基气体转化为碳或者硅基陶瓷并沉积在所述脱脂陶瓷素坯内部，得到sic陶瓷；其中，所述前驱体聚合物气相渗透处理在化学气相沉积设备中进行；控制所述烃类或者
硅基气体的流速为200-300ml/min；压力控制在100torr-300torr，高温分解缩聚的温度为1000-1300℃，时间为1-10天，所述烃类为甲烷、乙烯、丙烯中的一种或者几种，所述硅基气体为硅的卤化物(six)、三氯硅烷(mts)中的一种或者几种；当所述前驱体聚合物化学气相渗透处理的工艺为采用至少一种或者几种烃类作为渗碳后，还进行渗硅。
14.本发明还提供一种碳化硅陶瓷，由上述制造方法制造。本发明的碳化硅陶瓷相对密度90～99％，硅含量0～48vol％，密度2.80～3.15g/cm3，三点抗弯强度200～500mpa，弹性模量100～460gpa，断裂韧性2.0～4.5mpam
1/2
，热导率80～200w/m
·
k，热膨胀系数(rt-400)2.0～4.0
×
10-6
。
15.本发明提供的一种选择性激光烧结sls-3d打印制备碳化硅复相陶瓷方法，粉体堆积密度高、素坯强度大、烧结强度大，既可解决米级大尺寸复杂异形中空结构的精密碳化硅结构件难以制备的难题，也可提高其生产效率以适应工业大规模生产。
附图说明
16.图1是本发明的碳化硅陶瓷的制造方法的流程图。
17.图2是本发明的碳化硅陶瓷的制备方法的s1步骤地流程图。
具体实施方式
18.下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
19.如图1所示，本发明的碳化硅陶瓷的制造方法，包括：s1：将含碳粉体、粘结剂、固化剂、润滑剂和添加剂按照一定的配比和次序混合形成复合粉体；
20.s2：对复合粉体进行选择性激光烧结3d打印，得到陶瓷素坯；s3：将陶瓷素坯进行高温脱脂，得到脱脂陶瓷素坯；以及s4：将脱脂陶瓷素坯进行增密处理，得到碳化硅陶瓷。本发明的制造方法，通过选择合适的粉体，得到粉体堆积密度高；通过选择合适的固化剂及相应的处理工艺，得到高强素坯，烧结后产品强度大，可解决米级大尺寸复杂异形中空结构的精密碳化硅结构件难以制备的难题也可提高其生产效率以适应工业大规模生产。
21.在s1步骤中，含碳粉体为碳粉、短切碳纤维粉体、碳化硅粉体中的一种或几种。以含碳粉体的总质量为100％计，碳粉或短切碳纤维粉体含量为0-100wt％，碳化硅粉体含量为100-0wt％。含碳粉体粒径为10-600μm，优选10-300μm，更优选在100-150μm。粉体的角形系数为≤1.63。粘结剂为热塑性固体酚醛树脂。固化剂选用白色或无色结晶粉末状乌洛托品。润滑剂为白色粉末状硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锂、硬脂酸、硬脂酸酰胺中的一种或几种，优选硬脂酸钙。添加剂选用硅烷类无色透明液体偶联剂：乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或几种，优选3-氨丙基三乙氧基硅烷。
22.热塑性固体酚醛树脂为含碳粉体的1-3wt％，乌洛托品为热塑性固体酚醛树脂含量的15-30wt％，润滑剂为热塑性固体酚醛树脂含量的2.5-6wt％，偶联剂为热塑性固体酚醛树脂的1-2wt％；其中乌洛托品采用40wt％的乌洛托品水溶液，偶联剂采用30wt％的偶联剂水溶液。
23.如图2所示，上述物质可以通过如下步骤混合得到复合粉体：s11：将含碳粉体加热至220～230℃，混碾60-120s，得到第一原粉；s12：第一原粉温度降低后，加入热塑性固体酚醛树脂，混碾60-90s；s13：加入偶联剂，混碾30-60s；s14：加入50％的硬脂酸钙粉体，混碾
40-100s，得到第二原粉；s15：第二原粉温度降低后，加入固化剂乌洛托品，混碾60-120s；以及s16：加入剩余50％的硬脂酸钙粉体，混碾50-100s，形成复合粉体。优选，在s12步骤中，第一原粉温度降至120℃
±
5℃时，加入热塑性固体酚醛树脂。优选，在s15步骤中第二原粉温度降至95℃
±
5℃时，加入固化剂乌洛托品。
24.在s2步骤中，选择性激光烧结3d打印参数包括：激光功率为12-45w，扫描速度为1500-3000mm/s，扫描间距为0.05-0.2mm，单层厚度为0.1-0.4mm。
25.在s3步骤中，脱脂温度不高于1200℃，优选为900～1100℃；脱脂时间为12～48h。
26.在s4步骤中，增密处理的工艺包括：前驱体聚合物溶液浸渍处理和/或前驱体聚合物化学气相渗透处理。
27.前驱体聚合物溶液浸渍处理的工艺为：将脱脂陶瓷素坯放入前驱体聚合物溶液中进行浸渍与交联固化；然后，经高温裂解使前驱体聚合物转化为裂解碳或者sic陶瓷。前驱体聚合物溶液可以为高残碳的碳前驱体溶液或者高残si基陶瓷的前驱体溶液。高残碳的碳前驱体为酚醛树脂、沥青树脂、蔗糖、呋喃树脂中的一种或多种。高残si基陶瓷的前驱体为聚碳硅烷，聚硅氧烷，聚硅氮烷中的一种或多种。当采用高残碳的碳前驱体溶液浸渍处理时，浸渍与交联固化的时间为4-12h，优选为10h。浸渍与交联固化后还进行脱脂和渗硅，最后经高温裂解得到sic陶瓷。可以充分进行浸渍-固化-裂解过程，重复次数可以为1-3次。
28.前驱体聚合物化学气相渗透处理的工艺为：采用至少一种或者几种烃类或者硅基气体作为渗碳或者硅基陶瓷介质，经高温分解缩聚之后烃类或硅基气体转化为碳或者硅基陶瓷并沉积在脱脂陶瓷素坯内部，得到sic陶瓷。前驱体聚合物气相渗透处理在化学气相沉积设备中进行。控制烃类或者硅基气体的流速为200-300ml/min；压力控制在100torr-300torr，高温分解缩聚的温度为1000-1300℃，时间为1-10天。烃类为甲烷、乙烯、丙烯中的一种或者几种。硅基气体为硅的卤化物(six)、三氯硅烷(mts)中的一种或者几种。
29.本发明还提供一种由上述制造方法制造的碳化硅陶瓷。本发明的碳化硅陶瓷相对密度90～99％，硅含量0～48vol％，密度2.80～3.15g/cm3，三点抗弯强度200～500mpa，弹性模量100～460gpa，断裂韧性2.0～4.5mpam
1/2
，热导率80～200w/m
·
k，热膨胀系数(rt-400)2.0～4.0
×
10-6
。
30.下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围，下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
31.在下述实施例和对比例中，所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明，均可商购获得。
32.实施例1
33.以粒径d50＝150μm碳粉为含碳粉体100kg，粉体的角形系数为＝1.63，将原料按照以下工艺混合制备：
[0034][0035][0036]
根据设计模型，将上述粉体放入选择性激光sls打印设备中进行3d打印，激光功率为40w，扫描速度为2000mm/s，扫描间距为0.1mm，单层厚度为0.3mm，得到陶瓷素坯。将陶瓷材料素坯进行高温脱脂，脱脂温度为900℃/12h，得到脱脂后素坯样品。将脱脂后素坯样品进行呋喃树脂溶液浸渍增密处理，交联固化时间为12h。将增密处理陶瓷素坯1000℃/24h脱脂后进一步进行渗硅反应烧结，烧结温度为1600℃，时间为120分钟，得到碳化硅陶瓷。其密度为2.80g/cm3，三点抗弯强度200mpa，弹性模量230gpa，断裂韧性2.2mpam
1/2
，热导率180w/mk，热膨胀系数(rt-400)4.0
×
10-6
。
[0037]
实施例2
[0038]
以粒径d50＝50μm碳化硅粉体和d50＝10μm碳粉为原料100kg，质量比为3:2，粉体的角形系数为＝1.20，将原料按照以下工艺混合制备：
[0039][0040]
根据设计模型，将上述粉体放入选择性激光sls打印设备中进行3d打印，激光功率为35w，扫描速度为1500mm/s，扫描间距为0.1mm，单层厚度为0.2mm，得到陶瓷素坯。将陶瓷材料素坯进行高温脱脂，脱脂温度为1000℃/24h，得到脱脂后素坯样品。将脱脂后素坯样品进行聚碳硅烷树脂溶液浸渍增密处理，交联固化时间为10h，将增密处理陶瓷素坯1600℃/1h高温烧结，得到碳化硅陶瓷。其密度为2.95g/cm3，三点抗弯强度300mpa，弹性模量300gpa，断裂韧性2.5mpam
1/2
，热导率120w/mk，热膨胀系数(rt-400)3.7
×
10-6
。
[0041]
实施例3
[0042]
以粒径d50＝50μm碳化硅粉体和d50＝60μm碳纤维为原料100kg，质量比为4:1，粉体的角形系数为＝1.6，将原料按照以下工艺混合制备：
[0043][0044]
根据设计模型，将上述粉体放入选择性激光sls打印设备中进行3d打印，激光功率
为35w，扫描速度为2000mm/s，扫描间距为0.1mm，单层厚度为0.2mm，得到陶瓷素坯。将陶瓷材料素坯进行高温脱脂，脱脂温度为1000℃/24h，得到脱脂后素坯样品。将脱脂后素坯样品进行聚碳硅烷树脂溶液浸渍增密处理，交联固化时间为10h。将增密处理陶瓷素坯1600℃/1h高温烧结，得到碳纤维增强碳化硅陶瓷复合材料。其密度为2.90g/cm3；三点抗弯强度310mpa，弹性模量150gpa，断裂韧性4.5mpam
1/2
，热导率106w/mk，热膨胀系数(rt-400)3.7
×
10-6
。
[0045]
实施例4
[0046]
以粒径d50＝110μm碳化硅粉体为原料100kg，粉体的角形系数为＝1.20，将原料按照以下工艺混合制备：
[0047][0048]
根据设计模型，将上述粉体放入选择性激光sls打印设备中进行3d打印，激光功率为20w，扫描速度为3000mm/s，扫描间距为0.1mm，单层厚度为0.2mm，得到陶瓷素坯。将陶瓷材料素坯进行高温脱脂，脱脂温度为900℃/12h，得到脱脂后素坯样品。将脱脂后素坯样品进行酚醛树脂溶液浸渍增密处理，交联固化时间为10h，将第一次增密处理陶瓷素坯1200℃/48h脱脂后再进行酚醛树脂溶液浸渍增密处理，交联固化时间为10h。将增密处理陶瓷素坯1200℃/48h脱脂后进一步进行渗硅反应烧结，烧结温度为1800℃，时间为120分钟，得到高致密碳化硅陶瓷。其密度为3.15g/cm3，三点抗弯强度500mpa，弹性模量450gpa，断裂韧性4.0mpam
1/2
，热导率190w/mk，热膨胀系数(rt-400)4.0
×
10-6
。
[0049]
本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：
1.一种碳化硅陶瓷的制造方法，其特征在于，包括：s1：将含碳粉体、粘结剂、固化剂、润滑剂和添加剂按照一定的配比和次序混合形成复合粉体；s2：对所述复合粉体进行选择性激光烧结3d打印，得到陶瓷素坯；s3：将所述陶瓷素坯进行高温脱脂，得到脱脂陶瓷素坯；以及s4：将所述脱脂陶瓷素坯进行增密处理，得到碳化硅陶瓷。2.根据权利要求1所述的碳化硅陶瓷的制造方法，其特征在于，所述含碳粉体为碳粉、短切碳纤维粉体、碳化硅粉体中的一种或几种；以所述含碳粉体的总质量为100％计，所述碳粉或短切碳纤维粉体含量为0-100wt％，碳化硅粉体含量为100-0wt％；含碳粉体粒径为10-600μm，优选10-300μm，更优选在100-150μm；粉体的角形系数为≤1.63；所述粘结剂为热塑性固体酚醛树脂；所述固化剂选用白色或无色结晶粉末状乌洛托品；所述润滑剂为白色粉末状硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锂、硬脂酸、硬脂酸酰胺中的一种或几种，优选硬脂酸钙；所述添加剂选用硅烷类无色透明液体偶联剂：乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或几种，优选3-氨丙基三乙氧基硅烷。3.根据权利要求2所述的碳化硅陶瓷的制造方法，其特征在于，所述热塑性固体酚醛树脂为所述含碳粉体的1-3wt％，所述乌洛托品为所述热塑性固体酚醛树脂含量的15-30wt％，所述润滑剂为所述热塑性固体酚醛树脂含量的2.5-6wt％，所述偶联剂为所述热塑性固体酚醛树脂的1-2wt％；其中所述乌洛托品采用40wt％的乌洛托品水溶液，所述偶联剂采用30wt％的偶联剂水溶液。4.根据权利要求2所述的碳化硅陶瓷的制造方法，其特征在于，所述s1步骤包括：s11：将所述含碳粉体加热至220～230℃，混碾60-120s，得到第一原粉；s12：所述第一原粉温度降低后，加入所述热塑性固体酚醛树脂，混碾60-90s；优选，所述第一原粉温度降至120℃
±
5℃时，加入所述热塑性固体酚醛树脂；s13：加入所述偶联剂，混碾30-60s；s14：加入50％的所述硬脂酸钙粉体，混碾40-100s，得到第二原粉；s15：所述第二原粉温度降低后，加入所述固化剂乌洛托品，混碾60-120s；优选，所述第二原粉温度降至95℃
±
5℃时，加入所述固化剂乌洛托品；以及s16：加入剩余50％的所述硬脂酸钙粉体，混碾50-100s，形成所述复合粉体。5.根据权利要求1所述的硅陶瓷的制造方法，其特征在于，所述s2步骤中，所述选择性激光烧结3d打印参数包括：激光功率为12-45w，扫描速度为1500-3000mm/s，扫描间距为0.05-0.2mm，单层厚度为0.1-0.4mm。6.根据权利要求1所述的碳化硅陶瓷的制造方法，其特征在于，所述s3步骤中，所述脱脂温度不高于1200℃，优选为900～1100℃；脱脂时间为12～48h。7.根据权利要求1所述的碳化硅陶瓷的制造方法，其特征在于，所述s4步骤中，所述增密处理的工艺包括：前驱体聚合物溶液浸渍处理和/或前驱体聚合物化学气相渗透处理。
8.根据权利要求7所述的碳化硅陶瓷的制造方法，其特征在于，所述前驱体聚合物溶液浸渍处理的工艺为：将所述脱脂陶瓷素坯放入前驱体聚合物溶液中进行浸渍与交联固化；然后，经高温裂解使所述前驱体聚合物转化为裂解碳或者sic陶瓷；所述前驱体聚合物溶液为高残碳的碳前驱体溶液或者高残si基陶瓷的前驱体溶液，所述高残碳的碳前驱体为酚醛树脂、沥青树脂、蔗糖、呋喃树脂中的一种或多种；所述高残si基陶瓷的前驱体为聚碳硅烷，聚硅氧烷，聚硅氮烷中的一种或多种；其中，当采用所述高残碳的碳前驱体溶液浸渍处理时，所述浸渍与交联固化的时间为4-12h，优选为10h；所述浸渍与交联固化后还进行脱脂和渗硅，最后经所述高温裂解得到sic陶瓷。9.根据权利要求7所述的碳化硅陶瓷的制造方法，其特征在于，所述前驱体聚合物化学气相渗透处理的工艺为：采用至少一种或者几种烃类或者硅基气体作为渗碳或者硅基陶瓷介质，经高温分解缩聚之后所述烃类或硅基气体转化为碳或者硅基陶瓷并沉积在所述脱脂陶瓷素坯内部，得到sic陶瓷；其中，所述前驱体聚合物气相渗透处理在化学气相沉积设备中进行；控制所述烃类或者硅基气体的流速为200-300ml/min；压力控制在100torr-300torr，高温分解缩聚的温度为1000-1300℃，时间为1-10天，所述烃类为甲烷、乙烯、丙烯中的一种或者几种，所述硅基气体为硅的卤化物、三氯硅烷中的一种或者几种；当所述前驱体聚合物化学气相渗透处理的工艺为采用至少一种或者几种烃类作为渗碳后，还进行渗硅。10.一种碳化硅陶瓷，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的制造方法制造；优选，所述碳化硅陶瓷的相对密度90～99％，硅含量0～48vol％，密度2.80～3.15g/cm3，三点抗弯强度200～500mpa，弹性模量100～460gpa，断裂韧性2.0～4.5mpam
1/2
，热导率80～200w/m
·
k，热膨胀系数(rt-400)2.0～4.0
×
10-6
。

技术总结
本发明提供一种碳化硅陶瓷的制造方法，包括：S1：将含碳粉体、粘结剂、固化剂、润滑剂和添加剂按照一定的配比和次序混合形成复合粉体；S2：对所述复合粉体进行选择性激光烧结3D打印，得到陶瓷素坯；S3：将所述陶瓷素坯进行高温脱脂，得到脱脂陶瓷素坯；以及S4：将所述脱脂陶瓷素坯进行增密处理，得到碳化硅陶瓷。本发明提供的一种选择性激光烧结SLS-3D打印制备碳化硅复相陶瓷方法，粉体堆积密度高、素坯强度大、烧结强度大，既可解决米级大尺寸复杂异形中空结构的精密碳化硅结构件难以制备的难题，也可提高其生产效率以适应工业大规模生产。也可提高其生产效率以适应工业大规模生产。也可提高其生产效率以适应工业大规模生产。


技术研发人员：王东 黄海兴 石威 李伟强 王强
受保护的技术使用者：潍坊华美智能科技有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/7/12