[发明专利]基于光固化原型热解的碳化硅陶瓷复合材料成型工艺方法

摘要

本发明提出了一种基于光固化原型热解的碳化硅陶瓷复合材料成型工艺方法，其基础原理是光固化快速成型工艺和反应烧结碳化硅技术的结合。主要的工艺方法是以液态光敏树脂为制件成型原料，通过光固化快速成型工艺制成原型，为碳化硅陶瓷的外形和内部组织提供有机模板，通过热解工艺转化为无机模板——三维碳支架。然后进行高温渗硅，硅在碳支架上进行原位反应形成碳化硅陶瓷及其复合材料构件。该方法改变了传统的陶瓷构件制备工艺过程，克服了传统工艺难以制造形状复杂、尺寸精密的陶瓷制件的不足，实现了碳化硅陶瓷的无模精密制造。

主权项

1.一种基于光固化原型热解的碳化硅陶瓷复合材料成型工艺方法，以液态光敏树脂和无机硅为原料，采用光固化原型工艺与反应型碳化硅制备工艺相结合，具体包括：1)根据实际要求，构造制件的三维数据模型，并将数据模型转化为STL格式文件；2)用快速成型机自身的分层软件做分层处理，并将处理数据导入制造程序中；3)在光固化快速成型机上制造出树脂原型；其特征在于，还包括以下步骤：4)将光固化得到的树脂原型放入坩锅，放进真空高温炉中碳化，升温速度：100℃/h，碳化温度：500℃～600℃，保温时间为：4h～5h，然后随炉冷却至室温取出，得到制件的三维碳支架；5)在石墨坩锅中放入三维碳支架并用Si粉包埋，将坩锅放进真空高温炉中并盖上坩锅盖子，然后加热，升温速度：600℃/h，反应温度：1500℃～1600℃，保温时间为：0.5～1h，再经1700℃抽真空排Si2h，随炉冷却至室温取出，获得碳化硅及其复合材料的制件。