第6期
光固化3D打印制备莫来石纤维基多孔陶瓷
作者:李 鑫1) 曹岳岐2) 张 强1) 郭安然2)
作者机构:1)中国航发北京航空材料研究院 先进高温结构材料重点实验室 北京 100095 2)天津大学材料科学与工程学院 先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室 天津 300072
分类号:
卷号:
期号 : 2023 年, 第6期
页码:461 - 465
关键词: 多孔陶瓷;莫来石纤维;3D打印;隔热材料
内容简介

 

传统的成型技术已经无法满足各行业对高精度、复杂结构莫来石纤维基多孔陶瓷的需求,光固化3D打印技术可以直接制得近净尺寸的陶瓷材料,是制备复杂结构陶瓷的理想技术。以莫来石纤维(基体)和纳米SiO2粉(高温黏结剂)为主要原料,采用光固化3D打印技术成功制备了莫来石纤维基多孔陶瓷。研究了纳米SiO2粉加入量(加入质量分数分别为0、20%、27%、33%和38%)对纤维浆料的分散稳定性、流变特性和光敏性能的影响,及其对莫来石纤维基多孔陶瓷的显微结构和物理性能的影响。结果表明:SiO2粉使纤维浆料的黏度显著提升,这有助于缓解纤维的沉降、团聚,获得均匀的打印浆料;但过量的SiO2粉将导致浆料黏度过大,不利于3D打印过程顺利进行。当SiO2粉加入量为33%(w)时,纤维浆料的性能最适合3D打印,其在1 h内的沉降率小于9.7%,黏度为3.95 Pa·s(剪切速率为30 s-1);采用上述浆料打印的莫来石纤维基多孔陶瓷表示出最佳的物理性能(体积密度0.56 g·cm-3,显气孔率72%,热导率0.135 W·m-1·K-1)。

 

 

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