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陶瓷学报2024年第05期:热解温度对直写3D打印石墨烯/SiC_p/SiC复合材料性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:唐润;刘洪军;李亚敏;

单位:兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室;

摘要:通过在碳化硅前驱体聚碳硅烷(PCS)溶液中加入石墨烯/SiC_p复合粉末,获得石墨烯/SiC_p/PCS浆料,采用直写3D打印(DIW)和高温烧结相结合制备了石墨烯/SiC_p/SiC复合材料。PCS在不同热解温度下具有不同的产物与性能,本文研究了热解温度对石墨烯/SiC_p/SiC复合材料性能的影响。800℃时PCS转化为非晶SiC_xO_y,随着温度升高至1500℃,非晶SiC_xO_y逐渐生成导电性更好的β-SiC与游离碳,石墨烯/SiC_p/SiC复合材料的电导率从0.93 S·m~(-1)升高至670 S·m~(-1)。1200℃时,复合材料抗压强度和容积密度分别达到最大的12.3 MPa和1.49 g·cm~(-3)。该研究提供了一种基于PCS浆料的直写3D打印工艺制备高导电轻质多孔石墨烯/SiC_p/SiC复合陶瓷的方法。

关键词:3D打印;;直写成型;;热解温度;;石墨烯/SiC_p/SiC复合材料;;抗压强度;;电导率

基金资助:国家自然科学基金(52062029)