[发明专利]陶瓷部件

权利要求书

1.一种含有碳化硅(SiC)的陶瓷部件，所述陶瓷部件能够通过包括如下步骤的方法获得：

a)提供基于SiC的生坯，所述生坯通过3D打印方法来制造；

b)用溶液或树脂体系浸渍所述生坯，所述溶液选自糖溶液、淀粉溶液或纤维素溶液，所述树脂体系包含含有至少一种树脂、至少一种溶剂和至少一种固化剂的混合物，所述至少一种树脂和所述至少一种溶剂是不同的；

c)将所述浸渍的生坯干燥或固化；

d)将所述干燥或固化的生坯碳化，其中由所述干燥的溶液产生细孔泡沫状碳骨架，或者由所述固化的树脂体系产生细孔海绵状碳骨架；

e)通过用液体硅进行渗透将所述碳化的生坯硅化。

2.根据权利要求1所述的陶瓷部件，其中根据步骤a)的所述生坯除了含有SiC之外还含有碳化硼(B₄C)。

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷部件，其中为了制造所述生坯，使用在每一种情况下均具有50μm至500μm的粒度(d50)的SiC粉末或B₄C粉末。

4.根据权利要求1所述的陶瓷部件，其中步骤b)中的所述至少一种树脂是酚醛树脂、呋喃树脂或酚醛树脂与呋喃树脂的任意混合物。

5.根据权利要求1所述的陶瓷部件，其中所述至少一种溶剂选自：水；一元或多元醇；至少两种所述醇的混合物；水与至少一种一元和/或多元醇的混合物；或萘。

6.根据权利要求1所述的陶瓷部件，其中步骤b)中的所述固化剂是无机酸或有机酸。

7.根据权利要求1所述的陶瓷部件，其中用至少一种推进剂代替所述至少一种溶剂。

8.根据权利要求7所述的陶瓷部件，其中所述至少一种树脂是两组分树脂。

9.根据权利要求1所述的陶瓷部件，其中步骤c)中的所述固化在室温下进行，或者在施加比所用的所述溶剂或溶剂混合物的沸点低的温度的情况下进行。

10.根据权利要求1所述的陶瓷部件，其中来自步骤d)的所述碳化的生坯的所述海绵状碳骨架具有小于50μm的平均孔径。

11.根据权利要求1所述的陶瓷部件，其中，在根据步骤d)的所述碳化之后，在进行根据步骤e)的所述硅化之前，将根据步骤b)的所述浸渍、根据步骤c)的所述固化以及根据步骤d)的所述碳化的步骤以所述顺序重复至少一次。

12.根据权利要求1和4至11中任一项所述的陶瓷部件，其中所述部件含有70重量％至95重量％的SiC、2重量％至27重量％的游离硅和小于3重量％的游离碳。

13.根据权利要求12所述的陶瓷部件，其中所述部件的密度大于2.85g/cm³。

14.根据权利要求12所述的陶瓷部件，其中所述部件具有至少8000MPa的通用硬度。

15.根据权利要求12所述的陶瓷部件，其中所述部件具有至少80W/(m·K)的热导率。

16.根据权利要求14所述的陶瓷部件，其中所述部件的开口孔隙率为至多1.0％。

17.根据前述权利要求中至少一项所述的部件的用途，其中所述部件用作：泵和压缩机中的叶轮以及分离或旋转叶片；泵壳；塔中的安装物；静态混合器元件；湍流器；电加热元件；电接触件；分级器轮；换热器或用于换热器的元件；电子设备中的散热器；用于发光二极管和照相机的冷却壳；高刚性的精密光学结构体或量规；包含平面轴承和机械密封件的轴承或铰链中的滑动元件；变速器中的凸轮；齿轮；挠性轴的滑动板和引导管；活塞和活塞套；耐磨损和抗腐蚀应用中的内衬元件；用于离合器和制动器的摩擦元件；铣具、钻、钻头和可转位刀片形式的加工工具；热压工具；以及在弹道保护领域中的应用。