基于增材技术的光固化陶瓷浆料的制备及性能分析

来源 :沈阳航空航天大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:tp137907226
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陶瓷材料因其耐高温、耐腐蚀、抗氧化和功能性等优异特性,在航空航天、电子和工程技术等领域得到了广泛的应用。本课题采用增材制造技术制备了SiO2、Al2O3陶瓷素坯。研究烧结温度对SiO2、Al2O3陶瓷性能的影响,并制定出合理的烧结工艺制度,同时研究了固相含量对SiO2、Al2O3陶瓷的弯曲强度、开气孔率及致密度等性能的影响。本文利用三点弯曲法测量弯曲强度,长度变化率表示烧成收缩率,阿基米德排水法测定开气孔率和吸水率,体积密度与理论密度的比值表示致密度,质量变化率表示质量烧损率。随着烧结温度的升高(1150℃到1250℃),68vol%固相含量的SiO2陶瓷的弯曲强度由7.53MPa增加到14.25MPa,致密度由71.83%升高至74.32%。因此从弯曲强度和致密度方面考虑,选取1250℃为Si O2陶瓷的烧结温度。随着固相含量的增加(63vol%到68vol%),1250℃烧结的SiO2陶瓷的弯曲强度和致密度不断提高,开气孔率下降。固相含量为68vol%时,SiO2陶瓷的弯曲强度为14.25MPa、致密度为74.32%、开气孔率为38.01%。随着烧结温度的升高(1450℃到1560℃),55vol%固相含量的Al2O3陶瓷的弯曲强度由18.41MPa增加到24.78MPa,致密度由79.51%升高至82.90%。因此从弯曲强度和致密度方面考虑,选取1560℃为Al2O3陶瓷的烧结温度。随着固相含量的增加(50vol%到58vol%),1560℃烧结的Al2O3陶瓷的弯曲强度和致密度明显提升,开气孔率降低。固相含量为58vol%时,Al2O3陶瓷的弯曲强度为29.56MPa、致密度为89.94%、开气孔率为15.10%。
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