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作者:胡传奇;王功;李珊;靳宝杰;刘兵山;洪义强;戴珍;汪体园;王爽;
单位:中国科学院空间应用工程与技术中心;北京机电工程总体设计部;
摘要:短切碳纤维增强碳化硅复合材料(C_(sf)/SiC)是一种高性能陶瓷基复合材料,光固化3D打印工艺能够弥补传统工艺在复杂精细结构C_(sf)/SiC部件精密制造方面的不足。本文以短切碳纤维(C_(sf))、碳化硅(SiC)微粉和光敏树脂为原料制备了光敏树脂基C_(sf)/SiC浆料,通过光固化3D打印工艺得到了刮刀运动方向平行和垂直于试条长度方向的试条(分别记为A和B),比较了两种试条脱脂前后抗弯强度、韦伯模数、尺寸和质量的变化。研究表明:A试条具有更高强度和结构均一性,其密度、抗弯强度和韦伯模数分别为1.81g/cm~3、10.68MPa和13.22;脱脂后坯体密度、抗弯强度和韦伯模数分别降至1.40g/cm~3、7.32MPa和9.45,在X、Y、Z方向上的脱脂收缩率分别为1.22%、3.35%和4.24%,坯体脆性增加,韧性降低。化学气相渗透(CVI)工艺能够实现C_(sf)/SiC样品的致密化、强韧化和均一化,脱脂后的C_(sf)/SiC样品经CVI渗碳后增重约50%,密度、致密度、抗弯强度和韦伯模数分别为2.02g/cm~3、93.88%、121.22MPa和21.04。
关键词:C_(sf)/SiC;;3D打印;;光固化;;显微结构;;力学性能;;化学气相渗透
基金资助:HY陶瓷基复合材料快速制备技术(T3144011XN)