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一种基于光固化3D打印的SiC陶瓷基涡轮叶片的制造方法

关键词 3D打印 , 碳化硅 , 陶瓷 , 涡轮叶片|2015-04-24 09:17:29|行业专利|来源 中国磨料磨具网
摘要 申请号:201410722422.X申请日:2014.12.01国家/省市:中国西安(87)
       申请号: 201410722422.X
       申请日: 2014.12.01
       国家/省市: 中国西安(87)
       公开号: 104496508A
       公开日: 2015.04.08
       主分类号: C04B 35/80(2006.01)
       分类号: C04B 35/80(2006.01); C04B 35/565(2006.01); C04B 38/00(2006.01)
       申请人: 西安交通大学

       发明人: 鲁中良; 曹继伟; 白树钊; 李涤尘; 卢秉恒
       代理人: 陆万寿
       代理机构: 西安通大专利代理有限责任公司(61200)
       申请人地址: 陕西省西安市碑林区咸宁西路28号

       摘要: 本发明公开了一种基于光固化3D打印的SiC陶瓷涡轮叶片的制造方法,本方法首先基于光固化3D打印技术制造涡轮叶片树脂模具,使用非水基凝胶注模陶瓷浆料浇注叶片树脂模具,经过固化、热解碳化等工艺得到多孔的碳预制件;采用原位反应烧结技术,在1420~1700℃下,对碳预制件完成渗硅、排硅工艺,得到多孔的SiC陶瓷基复合材料涡轮叶片;最后通过化学气相沉积/渗透的方法得到致密SiC陶瓷基复合材料涡轮叶片。该方法具有近净成型、自由成型、复杂成型的特点,可以在较低的温度下实现陶瓷零件的致密化的目的。

       主权利要求 1.基于光固化3D打印的SiC陶瓷基涡轮叶片的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:1)利用光固化快速成型机制造涡轮叶片的树脂模具;2)在短碳纤维表面形成陶瓷界面层/涂层;3)使用非水基凝胶注模工艺制备出浆料,在真空环境下,完成其对树脂模具的浇注;4)经过预固化与完全交联固化,得到陶瓷涡轮叶片素坯;在真空热解炉内,完成陶瓷涡轮叶片素坯内高聚物的热解碳化,得到孔隙结构可控的多孔碳预制体;5)在真空高温烧结炉中,将多孔碳预制体与硅粒混合在1420~1700℃完成硅-碳反应与排硅工艺,得到多孔SiC陶瓷基复合材料涡轮叶片;6)通过化学气相渗透在多孔SiC陶瓷基复合材料涡轮叶片的内部与表面沉积碳化硅基体,进行致密化,得到致密的Cf/SiC陶瓷基复合材料涡轮叶片。
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