Effect of Particle Grading on Properties of Silicon Carbide Ceramics Prepared by Selective Laser Sintering Printing Combined with Solid-phase Sintering at Atmospheric Pressure

颗粒级配对选区激光打印结合常压烧结制备碳化硅陶瓷性能的影响1,3 (1.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 200050; 2. 湖南大学 材料科学与工程学院, 长沙 410000; 3. 中国科学院 宁波材 料技术与工程研究所, 宁波 315201) 摘 要: SiC 陶瓷因其独特的热学、电学性能及优异的力学性能，被广泛应用于航空航天、核能、化工、半导体等国 防与工业重大领域, 但是传统的成型方法无法满足大尺寸复杂构件的制备需求。选区激光 3D 打印(SLS)具有无 需支撑、材料利用率高、加工效率高等优势，能高效成型复杂陶瓷结构零部件。本研究采用颗粒级配 SiC 的方法， 系统研究了冷等静压(CIP)、前驱体浸渍热解(PIP)、CIP 结合 PIP 后常压固相烧结等工艺对级配和中位径 82 μm 未级配体系 SiC 陶瓷的影响。研究发现，级配粉末成型坯体的体积密度和抗弯强度比未级配坯体均提升了 20% 以上，级配体系 CIP 后常压固相烧结体的相对致密度达到了 90%以上，实现了致密化烧结，而未级配体系烧结体 的相对致密度仅为 89%，这是由于颗粒级配后坯体的堆积密度提升所致，且级配烧结体的抗弯强度(136.8MPa) 比未级配(99.4MPa)提升了 37%以上。采用多次重复 PIP 结合常压固相烧结的方法制备高致密的 SiC