[发明专利]一种基于P曲面的多孔碳化硅陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开一种基于P曲面的多孔SiC陶瓷的制备方法，以P曲面为基础形成的多孔碳化硅陶瓷作为一种特殊的多孔结构，除能保证力学性能外，其孔隙结构更是光滑连续、连通性良好、三维贯通的。所制备的具有P曲面多孔SiC陶瓷，具有多孔SiC陶瓷高强度、高硬度、耐高温的特点，更能与P曲面的优异性能相结合，具有良好的隔音缓震性能，在工业领域有极大的应用空间。所述制备方法主要包括P曲面结构的设计及3D打印；SiC陶瓷浆料的制备；浆料的浇注工艺和干燥、固化、烧结四个步骤。本发明可以通过改变P曲面结构的设计参数，控制孔隙率以及改变气孔的形状，使制备的碳化硅陶瓷更适合工业的需要。

主权项

1.一种基于P曲面的多孔SiC陶瓷制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)PLA骨架的制备：采用3D打印机对PLA材料打印成P曲面反向三维结构；(2)陶瓷粉体的制备：将SiC粉，滑石粉，Al2O3粉和Y2O3粉、纤维素按质量比88.5～91.5：3.6～5.5：0.9～2.2：0.5～1.5：1.5～3.0混合，球磨后，过筛得到颗粒粒度≤1μm的陶瓷粉体；(3)陶瓷浆料的制备：将步骤(2)所述的陶瓷粉体倒入无水乙醇中，球磨混料成泥浆状，陈腐后得到碳化硅陶瓷浆料；(4)陶瓷胚体的制备：将步骤(1)所述的PLA结构放置于铸造模具内，再将所得到的碳化硅陶瓷浆料加入催化剂四甲基乙二胺和引发剂过硫酸铵，快速搅拌后注入模具使浆料固化，再将固化的浆料放在真空冷冻干燥箱中进行真空冷冻干燥，即可得到P曲面结构的多孔碳化硅陶瓷材料胚体；(5)基于P曲面的多孔SiC陶瓷的制备：将步骤(4)所得到的陶瓷胚体真空冷冻干燥之后，置于高温炉中烧结，随炉冷却并去除PLA残渣，再进行清洗，反复三次，即可得到基于P曲面的多孔SiC陶瓷。