3D プリント炭化ケイ素セラミックス
応用
高い硬度と耐摩耗性により、製造工程が複雑になります。費用対効果の高い複雑なセラミック部品、付加製造を実現する必要性に駆り立てられて、3D 印刷技術は、炭化ケイ素などの高度なセラミック製造の分野に徐々に参入しています。3D印刷と組み合わせたSiCセラミック製造技術は、現在の研究と応用における主要な開発方向の1つになっています。複雑な形状、長い製造サイクル、高コストでの成形と加工が困難な従来のセラミック材料の生産における問題をうまく解決できます。
複雑なデザインを実現
光学素子の開口部の増加に伴い、炭化ケイ素光学素子と支持構造の統合設計は、従来のセラミック成形および焼結技術を採用することによって達成できない炭化ケイ素光学素子のより複雑な構造につながります。空間リモートセンシング光検出用の低面積密度炭化ケイ素光学構造集積素子の準備を実現するために、複雑な形状の炭化ケイ素光学素子の新しい製造技術と技術に関する研究を実施することが急務です。
炭化ケイ素セラミックスの成形困難の課題を解決
炭化ケイ素セラミックスは、酸化しやすく、溶けにくく、光吸収性が高いという特徴があります。通常、プラスチックや金属材料は融点が決まっています。セラミックス、特に酸化物セラミックスは、プラスチックや金属材料に比べて融点が非常に高く、加熱して溶かして貼り付けることができます。ただし、超硬セラミックスには融点がなく、高温で直接酸化することができます。例えば、炭化ケイ素は、二酸化ケイ素または他のガスに酸化されるか、またはレーザーの作用下で直接分解される可能性があります。直接 3D プリントすることは不可能になります。焼結するグリーンボディのみを印刷します。
カーボンの光吸収の課題を解決
現在、ほとんどの 3D プリンティング SiC セラミック法では、プリンティング材料の固形分が少なく、シリコン分が多く、機械的特性が少ない。一般に、化学蒸着（CVI）または前駆体含浸熱分解（PIP）およびその他の後処理プロセスを採用して、材料の固形分を改善し、セラミック材料の総合的な性能を向上させます。これにより、3D プリント SiC セラミック技術の利点が損なわれる可能性があります。