多孔氧化锆陶瓷光固化工艺及压缩性能研究

论文摘要

在传统陶瓷成型工艺中,制备具有复杂多孔结构的高性能陶瓷样件向来是一大难点,随着增材制造技术的引入,对于所成型样件结构的限制大大减少,但如何利用增材技术实现多孔样件的稳定制备是关键问题。针对光固化陶瓷增材成型这一制备工艺,进行了成型以及烧结过程工艺参数的研究与优化,结果表明,对于面投影式光固化陶瓷成型适用的曝光时间为5s、成型层厚为30μm、烧结温度为1480℃,利用该参数可成型具有规则多孔单元的氧化锆结构,其显微硬度及致密度分别为13.91GPa以及95%。利用工业CT模型重建,并与理论模型比对,发现多孔样件在宏观尺度上均匀;而利用压缩测试与有限元仿真对照,静态应力分布、弹性阶段动态压缩结果以及断口微观形貌均表明多孔样件在压缩性能上已达到其理论强度。通过光固化成型高性能多孔氧化锆样件,可为航空领域中轻量化设计提供新的选择。

论文目录

• 1 试验方法与材料
•   1.1 陶瓷浆料制备
•   1.2 陶瓷光固化成型工艺参数
•   1.3 陶瓷坯体烧结升温曲线
• 2 结果与讨论
•   2.1 光固化成型参数的确定
•   2.2 坯体烧结参数的确定
•   2.3 多孔样件的性能验证
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 焦晨,沈理达,顾凯杰,韩霄,田宗军

关键词: 氧化锆,多孔结构,增材制造,过程参数,性能验证

来源: 航空制造技术 2019年13期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工,航空航天科学与工程

单位: 南京航空航天大学机电学院,北京空间机电研究所

基金: 国家重点研发计划(2018YFB1105400),国家自然科学基金(U1537105,U1532106),江苏省产业前瞻与共性关键技术重点研发计划(BE2016010–3)

分类号: TQ174.6;V261

DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2019.13.075

页码: 75-81

总页数: 7

文件大小: 5023K

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