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方楠 3D打印碳化硅氮化硅复合材料!

发布时间:2022-10-07 11:53:01 来源:华体会体育官方 作者:华体会体育在线   浏览次数:4

  美国空军研究实验室的研究人员利用碳化硅前驱体和氮化硅粉末组成的悬浮液为主要原料,制成新型墨水,通过紫外光辅助墨水直写技术制备出碳化硅/氮化硅陶瓷基复合材料。

  墨水直写技术是制造复杂形状陶瓷部件的一种理想方法,通常采用颗粒悬浮液或预陶瓷聚合物为墨水,对墨水的流变性能要求较高。紫外线辅助墨水直写技术是对墨水直写技术的一种改进,降低了对墨水流变性能的要求。为此,研究人员设计结合颗粒悬浮物和预陶瓷聚合物的优点制成新型墨水,并通过紫外光辅助墨水直写制成碳化硅/氮化硅复合材料。这种墨水主要由聚碳硅烷前驱体和氮化硅粉末制成悬浮液,交联剂1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA),以及光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基磷酸乙酯组成。HDDA的含量会影响墨水的流变性能,但墨水中的成分均能迅速达到凝胶点,因此所有墨水都表现出足够的可打印性。该方法制成的复合材料部件具有高度复杂的几何形状,陶瓷转化率高达85~88%,收缩率最低可达5.86±1.26%。

  这项研究有望促进3D打印墨水种类的多样化,将有助于推进3D打印陶瓷基复合材料在航空航天等领域的应用。