在最近发表的一篇文章欧洲陶瓷学会杂志》上,研究人员讨论了加法制造(AM)的聚合物SiOC使用有限元/碳化硅陶瓷复合材料。
研究:Stereolithography-based加法制造的polymer-derived SiOC /碳化硅陶瓷复合材料。图片来源:ZoranOrcik / Shutterstock.com
背景
我已成为一个可行的制造工艺近年来几乎所有类型的材料。欧洲杯足球竞彩有限元已经成为一种很有前途的技术,生产大型零件精度高,特别是在陶瓷。泥浆的陶瓷颗粒和丙烯酸酯轻易治愈在本地解决欧洲杯猜球平台有限元方法,或者更确切地说在Lithoz GmbH lithography-based陶瓷制造(LCM)技术。
因为有限元是一种光学技术,粒子的颜色和折射率是重要的考虑在处理。欧洲杯猜球平台此外,stereolithography-based陶瓷是通常需要至少50%的粒子加载以烧结陶瓷绿色身体成厚的结构。
碳化硅具有一定有趣的特性,比如优秀的机械、热、耐化学性,可能使形状复杂应用组件一个可行的选择。相比传统powder-and-sintering-based战略生产碳化硅陶瓷、polymer-derived陶瓷(髓)的方法可以探索,使制造业的应用产品。
尤其是矽,已被证明是有效地生产高质量的有限元SiOC陶瓷组件。与改性光敏半个矽,如硫醇、丙烯酸酯,或乙烯基组,曾为此在有限元树脂。因此,各种填料的研究使用PDC-based有限元系统进行了。
(一)流变学流曲线的空缺和20 wt. % SiC-filled PSO树脂在25 - 40°C,后直接合成;(b)流变学的比较后直接流曲线SiC-filled PSO树脂合成和4周后存储在25 - 40°C,分别。图片来源:Brognara L et al .,欧洲陶瓷学会杂志》上
关于这项研究
在这项研究中,作者设计了一个独特的polymer-derived SiOC /碳化硅复合系统适合高级几何图案可以实现一般由lithography-based陶瓷制造,解决问题过程中遇到我的陶瓷使用聚合物前体通路。
团队展示了高效应用材料的制备,是无法通过传统的中国大陆。欧洲杯足球竞彩在这种情况下,有限元用于生产一种新型SiOC /碳化硅复合成复杂的设计。过程发生在不同的生产步骤,从聚合物合成polymer-to-ceramic转换,为了更好地理解重要方面探讨了影响最终的材料的品质。
研究人员评估最后的SiC / SiOC复合陶瓷在机械方面,结构和化学性质,进一步研究这种新材料的可能性。在机械特性方面,大部分的重点是测试陶瓷标本,这是关键的决心与传统结构陶瓷材料的分类。
以适应中国大陆的要求,修改后的标本的Ball-on-Three-Balls-test几何设计。复合被分类为结构陶瓷由于其性能,它的制备奠定了基础是材料的一个新类。欧洲杯足球竞彩
印刷和正交PSO / SiC演示设计前(左)和热解后(右);一)纤锌矿型开放晶格;b)六角B3B-test标本;c)封闭的点阵;d)六角内接板。图片来源:Brognara L et al .,欧洲陶瓷学会杂志》上
观察
第二个放热反应可以在纯SiOC确认样品开始在1200°C,这进一步表明,材料是可耻的。SiC / SiCO样本没有放热信号超过1000°C;然而,有两个吸热峰在1050°C和1400°C。后的初始质量损失1.6%,材料开始降解复合试样在560°C。温度升高时,有一个质量增加1.3%。在670°C, SiOC样本显示第一个退化的迹象,继续在更高的温度。
高压的空缺样本有硬度0.5= 825±46,但是SiC-filled SiOC材料硬度的高压0.5= 957±85。SiC-filled复合材料的表观密度为2.32 g厘米3,这等同于94.3%的相对密度。XY平面的收缩24.2%和28.6%在z方向决定了样品。
photoreactive树脂系统包含20 wt. % SiC有良好的粘度,photocuring速度和沉降阻力。SiC颗粒欧洲杯猜球平台也传播整个polymer-derived SiOC印刷和热解后矩阵转换。添加颗粒SiC提高了可操作性,降低收缩,大大增加了关键的墙厚度5毫米相比,一个空polysiloxane-based树脂系统。双轴Ball-on-Three-Balls测试方法SiOC /碳化硅复合材料提供了一个典型的强度325 MPa。
准备的复合材料有很高的热稳定性氧大气层和预计的高稳定性在空气氛围下,除了优秀的机械强度。
Ceramographic PSO /碳化硅复合材料截面:(一)光学显微镜图像;(b)背散射电子显微镜图像。图片来源:Brognara L et al .,欧洲陶瓷学会杂志》上
结论
总之,本研究阐明小说PDC-based的发展,SiC-filled LCM材料系统,具有优良的沉降稳定性和粘度。SiC-filled和空缺先驱体系统、快速、完整photocuring反应是证明。空先驱体系统相比,填料的使用可以克服的局限性PDC方法的试样几何和临界壁厚,以及组件的生产规模与范围广泛的特性。
介绍了一种新型的六角标本几何强度的评估在材料利用Ball-on-Three-Balls-test。欧洲杯足球竞彩作者认为这个工作代表一个重要的一步成功的模块流程集成的应用材料。欧洲杯足球竞彩
源
Brognara, L。Fantini, M。Morellato, K。,等。Stereolithography-based加法制造的polymer-derived SiOC /碳化硅陶瓷复合材料。欧洲陶瓷学会杂志》(2022)。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S095522192200471X
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