[发明专利]一种复杂形状多孔氮化硅陶瓷的增材制造方法

权利要求书

1.一种复杂形状多孔氮化硅陶瓷的增材制造方法，其特征在于，该方法具有以下工艺步骤：

a、对α相氮化硅陶瓷粉末进行球磨粉碎、粉体烘干、粉体表面处理及粉体过筛；

b、以水为溶剂及以纤维、低温粘结剂、高温粘接剂、烧结助剂和分散剂组成的溶质混合组成成液相B，并装入喷挤装置；

c、将步骤a中处理后的α相氮化硅陶瓷粉末铺入环境压力可调的粉缸内；

d、在α相氮化硅陶瓷粉末铺叠平整后，利用喷挤装置将液相B喷为不连续液滴，液滴落在粉床将区域内的α相氮化硅陶瓷粉末润湿后粘接；

e、随后利用定向能场对已粘接区域瞬时烘干；

f、在铺粉平面所要成形区域均完成粘结后，利用激光选区烧结工艺将该区域进行烧结得到氮化硅陶瓷素坯；

g、将素坯进行烧结得到氮化硅陶瓷。

2.根据权利要求1所述的一种复杂形状多孔氮化硅陶瓷的增材制造方法，其特征在于，所述的粘接助剂为磷酸铝或磷酸二氢铝或磷酸硼等磷酸盐中的一种，配制的摩尔浓度为5～10Mol％。

3.根据权利要求1所述的一种复杂形状多孔氮化硅陶瓷的增材制造方法，其特征在于，所述的烧结助剂为氧化钇或氧化镁中的一种或几种，加入质量为氮化硅原粉质量的2％～5％。

4.根据权利要求1所述的一种复杂形状多孔氮化硅陶瓷的增材制造方法，其特征在于，所述的纤维为碳化硅晶须，具体参数为直径为0.1～1微米、长度为10～50微米的β相碳化硅晶须，加入质量为氮化硅原粉质量的5％～15％。

5.根据权利要求1所述的一种复杂形状多孔氮化硅陶瓷的增材制造方法，其特征在于，所述的分散剂为乙醇或丙酮，加入质量为磷酸盐质量的5％。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种复杂形状多孔氮化硅陶瓷的增材制造方法，其特征在于，用于喷挤液相B的喷挤装置的输送参数设置为：输送流量为0.1～5ml/s，扫描速度为100～1500mm/s，扫描间距为0.1～3mm。

7.根据权利要求6所述的一种复杂形状多孔氮化硅陶瓷的增材制造方法，其特征在于，用于烘干液相B的定向能场的参数为：能场发射的播为用于干燥的L段微波，频率为890～940MHz，中心波长0.330m；S段微波，频率为2400～2500MHz，中心波长为0.122m；C段微波，频率为5725～5875MHz，中心波长为0.052m；K段微波，频率为22000～22250MHz，中心波长0.008m中的一种，作用范围为整个工作平面，作用时间为10～60s。

8.根据权利要求7所述的一种复杂形状多孔氮化硅陶瓷的增材制造方法，其特征在于，步骤e及步骤f中烧结条件为高氮气压力气氛，加热速度为5～10℃/min，最高温度为1400～1800℃，保温至少2h后随炉冷却。

9.根据权利要求8所述的一种复杂形状多孔氮化硅陶瓷的增材制造方法，其特征在于，用于激光选区烧结的激光器的工作参数为：扫描功率为扫描功率为5～40W，扫描速度为400～3000mm/s，扫描间距为0.05～1.5mm。