3D-Druck von Siliziumkarbidkeramik
Anwendung
Hohe Härte und Verschleißfestigkeit machen den Produktionsprozess kompliziert.Angetrieben von der Notwendigkeit, kostengünstige komplexe Keramikkomponenten zu erzielen, hat die additive Fertigung – 3D-Drucktechnologie – allmählich Einzug in den Bereich der fortschrittlichen Keramikherstellung wie Siliziumkarbid usw. gehalten.Die SiC-Keramikherstellungstechnik in Kombination mit dem 3D-Druck ist zu einer der Hauptentwicklungsrichtungen in der aktuellen Forschung und Anwendung geworden.Es kann die Probleme der traditionellen keramischen Materialien in der Produktion gut lösen, die schwierig zu formen und zu verarbeiten sind, mit komplexen Formen, langen Herstellungszyklen und hohen Kosten.
Kompliziertes Design erreichen
Mit der Vergrößerung der Apertur optischer Elemente wird das integrierte Design optischer Elemente aus Siliziumkarbid und Stützstrukturen zu komplexeren Strukturen optischer Elemente aus Siliziumkarbid führen, die nicht durch Anwenden der traditionellen keramischen Formungs- und Sintertechnik erreicht werden können.Es ist dringend erforderlich, neue Herstellungstechnologien und -techniken für optische Elemente aus Siliziumkarbid mit komplexen Formen zu erforschen, um die Herstellung von integrierten Elementen mit optischer Struktur aus Siliziumkarbid mit geringer Flächendichte für die optische Detektion im Weltraum zu realisieren.
Lösung der Herausforderung der Formschwierigkeiten von Siliziumkarbid-Keramik
Siliziumkarbidkeramiken zeichnen sich durch leichte Oxidation, schwieriges Schmelzen und hohe Lichtabsorption aus.Üblicherweise haben die Kunststoff- oder Metallmaterialien einen festen Schmelzpunkt.Die Keramik, insbesondere die Oxidkeramik, hat im Vergleich zu den Kunststoff- oder Metallwerkstoffen einen sehr hohen Schmelzpunkt, der nach dem Erhitzen und Aufschmelzen pastiert werden kann.Karbidkeramiken haben jedoch keinen Schmelzpunkt, der bei hoher Temperatur direkt oxidiert werden kann.Beispielsweise kann Siliziumkarbid zu Siliziumdioxid oder anderen Gasen oxidiert oder direkt unter Einwirkung eines Lasers zersetzt werden.Es wird einen direkten 3D-Druck unmöglich machen.Es wird nur der zu sinternde Grünkörper gedruckt.
Lösung der Herausforderung der Lichtabsorption von Kohlenstoff
Derzeit weisen die Druckmaterialien bei den meisten 3D-Druckverfahren für SiC-Keramik einen geringen Feststoffgehalt, einen hohen Siliziumgehalt und geringe mechanische Eigenschaften auf.Es verwendet im Allgemeinen chemische Dampfabscheidung (CVI) oder Vorläuferimprägnierungspyrolyse (PIP) und andere Nachbehandlungsverfahren, um den Feststoffgehalt von Materialien zu verbessern und die umfassende Leistung von Keramikmaterialien zu verbessern.Dies kann die Vorteile der SiC-Keramiktechnologie des 3D-Drucks verringern.