[发明专利]一种基于直写成型的短碳纤维增韧陶瓷复合材料成型方法

摘要

本发明公开了一种基于直写成型的短碳纤维增韧陶瓷复合材料成型方法，该方法首先制备具有剪切变稀流变性的短碳纤维增韧陶瓷浆料，利用3D打印设备，制备短碳纤维直写成型素坯；最后制备纤维界面层和运用致密化工艺，得到短碳纤维增韧复合陶瓷零件。本发明能够使得零件中的纤维呈高度定向排列，同时可以根据零件结构控制打印路径，最大化增韧效果；可以得到具有良好韧性、高强度、孔隙率低和满足特定功能要求的短碳纤维增强陶瓷零件。

主权项

1.一种基于直写成型的短碳纤维增韧陶瓷复合材料成型方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，在计算机上设计3D模型并转换成分层路径文件导入3D打印机；步骤二，制备具有剪切变稀流变性的短碳纤维增韧陶瓷浆料，并供给到浆料注射器；步骤三，螺杆工作，提供均匀压强，短碳纤维增韧陶瓷浆料由浆料注射器供给到3D打印机的打印头；步骤四，打印头喷嘴处的短碳纤维增韧陶瓷浆料在螺杆的压力作用下从喷嘴出口被挤出；步骤五，当进行零件3D打印工作时，程序控制二维运动平台，带动打印头在工作平台上按照当前层模型的截面数据运动，挤出细丝按打印路径铺放，成型该截面；步骤六，当完成模型当前一层的截面后，升降装置将带着工作平台一起下降一个分层厚度；步骤七，重复步骤三至步骤六，直至零件打印完成，得到打印素坯；步骤八，对打印素坯进行化学气相沉积或者浸渍裂解工艺制备纤维界面层；步骤九，采用液相渗硅或热等静压等致密化工艺进一步提高零件致密度，即完成基于直写成型技术的短碳纤维增韧陶瓷复合材料的成型。