烧结温度对3D打印硅基陶瓷型芯表面形貌及粗糙度的影响 | |
李乔磊1,2; 顾玥3; 于雪华4; 张朝威1; 邹明科1; 梁静静1,3; 李金国1,3 | |
刊名 | 无机材料学报 |
2022 | |
卷号 | 37期号:3页码:325-332 |
关键词 | 光固化3D打印 陶瓷型芯 表面形貌 粗糙度 |
ISSN号 | 1000-324X |
其他题名 | Effect of Sintering Temperature on Surface Morphology and Roughness of 3D-printed Silicon Ceramic Cores |
产权排序 | 4 |
英文摘要 | 单晶高温合金空心叶片是航空发动机的重要部件,其内腔结构是通过陶瓷型芯制备的。随着航空发动机推重比的提高,型芯结构越来越复杂,传统制备工艺受限,光固化3D打印陶瓷型芯技术为复杂型芯的制备提供了一种可行方案。为了改善光固化3D打印陶瓷型芯因台阶效应导致的表面粗糙度较大的问题,本研究利用固含量体积分数63%的硅基型芯浆料进行光固化3D打印型芯制备,并对型芯素坯进行了1100 ℃至1300 ℃的烧结,对烧成的硅基陶瓷型芯进行微观结构、元素分布、相组成和型芯打印面和打印堆积方向的表面形貌和粗糙度的分析。研究发现型芯打印面较为平整,无明显表面缺陷,1100、1200和1300 ℃烧结型芯的打印面粗糙度分别为1.83、1.24和1.44 μm;片层堆积方向的表面有片层结构特征,片层间有微裂纹出现,1200 ℃以上烧结的型芯表面粗糙度达到空心叶片使用要求(R_(a)≤2.0 μm)。结果表明不同烧结温度影响型芯烧结过程中的液相含量、莫来石生成量、莫来石生成形态和颗粒间玻璃相的分布,从而对光固化3D打印硅基陶瓷型芯的表面粗糙度产生明显影响。光固化3D打印陶瓷型芯技术结合烧结工艺能制备出表面粗糙度完全达到先进空心叶片用硅基陶瓷型芯的表面要求。 |
资助项目 | National Science and Technology Major Project[2017-VI-0002-0072] ; National Science and Technology Major Project[Y2019-VII-0011-0151] ; National Key Research and Development Program of China[2018YFB1106600] ; Fundamental Research Funds for Central Universities[WK5290000002] |
WOS关键词 | ALUMINA ; PHOTOPOLYMERIZATION ; SHRINKAGE ; POROSITY ; DEPTH |
WOS研究方向 | Materials Science |
语种 | 中文 |
WOS记录号 | WOS:000778168100011 |
资助机构 | 国家科技重大专项(2017-VI-0002-0072 ; Y2019-VII-0011-0151) ; 国家重点研发计划(2018YFB1106600) ; 中央高校基本科研业务费专项资金(WK5290000002) |
内容类型 | 期刊论文 |
源URL | [http://ir.sia.cn/handle/173321/30245] |
专题 | 沈阳自动化研究所_空间自动化技术研究室 |
通讯作者 | 梁静静; 李金国 |
作者单位 | 1.中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心 2.中国科学技术大学材料科学与工程学院 3.中国科学院太空制造技术重点实验室 4.中国科学院沈阳自动化研究所 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 李乔磊,顾玥,于雪华,等. 烧结温度对3D打印硅基陶瓷型芯表面形貌及粗糙度的影响[J]. 无机材料学报,2022,37(3):325-332. |
APA | 李乔磊.,顾玥.,于雪华.,张朝威.,邹明科.,...&李金国.(2022).烧结温度对3D打印硅基陶瓷型芯表面形貌及粗糙度的影响.无机材料学报,37(3),325-332. |
MLA | 李乔磊,et al."烧结温度对3D打印硅基陶瓷型芯表面形貌及粗糙度的影响".无机材料学报 37.3(2022):325-332. |
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