[发明专利]一种粘结剂喷射打印碳化硅陶瓷复合材料的制造方法

权利要求书

1.一种粘结剂喷射打印碳化硅陶瓷复合材料的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

复合粉体制备：将含碳粉体、分散剂、高残碳粘结剂和溶剂混合、球磨得到浆料，浆料进行喷雾造粒，得到流动性良好的复合粉体，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；所述分散剂的用量为含碳粉体的0.1-0.5wt%；所述分散剂同时包含硬脂酸、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠；

粘结剂喷射打印：选择喷射粘结剂，设置打印参数，根据碳化硅陶瓷复合材料的设计结构进行粘结剂喷射打印，得到陶瓷素坯；

脱脂：将陶瓷素坯进行高温脱脂，得到样品；

渗硅烧结：对样品进行渗硅处理，得到高致密的碳化硅陶瓷复合材料。

2.如权利要求1所述的粘结剂喷射打印碳化硅陶瓷复合材料的制造方法，其特征在于：所述脱脂与渗硅烧结之间还包括至少一次渗碳处理。

3.如权利要求2所述的粘结剂喷射打印碳化硅陶瓷复合材料的制造方法，其特征在于：所述渗碳处理为高残碳溶液浸渍处理和/或化学气相渗透处理；

所述高残碳溶液浸渍处理具体为：根据材料性能需求，对脱脂获得的样品进行高残碳溶液浸渍，然后再进行高温脱脂，得到渗碳处理后的样品。

4.如权利要求3所述的粘结剂喷射打印碳化硅陶瓷复合材料的制造方法，其特征在于：所述高残碳溶液是采用呋喃树脂、酚醛树脂、蔗糖、沥青树脂中的一种与相应的溶剂配制而成；所述化学气相渗透采用的渗碳介质为烃类气体。

5.如权利要求1所述的粘结剂喷射打印碳化硅陶瓷复合材料的制造方法，其特征在于：所述复合粉体制备步骤中所用的含碳粉体中，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%。

6.如权利要求1所述的粘结剂喷射打印碳化硅陶瓷复合材料的制造方法，其特征在于：所述高残碳粘结剂的用量为含碳粉体的5-10wt%；所述高残碳粘结剂为酚醛树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂中的一种或几种；

所述浆料的固含量为40-50wt%；所述溶剂为水或乙醇。

7.如权利要求1所述的粘结剂喷射打印碳化硅陶瓷复合材料的制造方法，其特征在于：所述复合粉体制备步骤中所获得的复合粉体的粒径为10-150μm；

所述粘结剂喷射打印步骤所用的喷射粘结剂为呋喃树脂、酚醛树脂、沥青树脂中的一种或几种；所述粘结剂喷射打印步骤中的打印层厚为0.1-0.5 mm。

8.如权利要求1所述的粘结剂喷射打印碳化硅陶瓷复合材料的制造方法，其特征在于：所述脱脂步骤中的脱脂温度低于1200℃；所述脱脂步骤得到的样品的气孔率为60-80%，孔径分布为0.01-20μm，样品的密度为0.38-1.25g/cm³。

9.如权利要求1所述的粘结剂喷射打印碳化硅陶瓷复合材料的制造方法，其特征在于：所述渗硅烧结步骤中渗硅处理的温度为1450-1800℃。