氧化锆零件激光选区烧结/冷等静压复合成形技术

被引：21

作者：

史玉升 ^{[1
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刘凯 ^{[2
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李晨辉 ^{[1
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魏青松 ^{[1
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刘洁 ^{[1
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夏思婕 ^{[1
]}

机构：

[1] 华中科技大学材料成形及模具技术国家重点试验室

[2] 武汉理工大学材料科学与工程学院

来源：

机械工程学报 | 2014年 / 50卷 / 21期

关键词：

溶剂沉淀法; 选泽性激光烧结; 冷等静压; 氧化锆;

D O I：

暂无

中图分类号：

TQ174.75 [工业用陶瓷]; TN249 [激光的应用];

学科分类号：

080503 ; 0803 ; 080401 ; 080901 ;

摘要：

氧化锆陶瓷材料以其优异的性能在工业生产中具有极大的应用前景,但由于脆性大、硬度高等原因,复杂形状氧化锆零件往往难以成形和加工。为了获得复杂形状氧化锆陶瓷零件,通过溶剂沉淀法将粘接剂尼龙12覆膜至纳米氧化锆粉末的表面,然后对覆膜后的粉体进行激光选区烧结(Selective laser sintering,SLS)成形,并通过传统的冷等静压(Cold isostatic pressing,CIP)技术对SLS零件进行致密化处理,同时满足氧化锆初坯成形时形状复杂度和密度的要求。通过试验得出在激光能量密度为0.415 J/mm2时,获得的SLS陶瓷件密度较大,对不同激光能量密度制备的SLS陶瓷件进行保压压力为200 MPa的冷等静压致密化处理,根据热脱脂机理以及粘接剂的TG曲线,分别制定了SLS/CIP试样的热脱脂工艺,最后对脱脂试样进行高温烧结,在后续处理的各环节,氧化锆零件的密度仍受SLS成形的影响,但该影响逐渐减弱,SLS/CIP/FS成形件最大相对密度和维氏硬度分别达到了97%和1180 HV1,已接近"模压-烧结"的致密氧化锆陶瓷的性能,在试样断口的扫描电子显微镜(SEM)分析基础上,对氧化锆复合成形的微观演变进行了研究。虽然最终烧结件密度和硬度仍有待提高,但是提出了一种极具潜力的氧化锆零件近净成形工艺方法,为制造高性能复杂形状的陶瓷零件奠定了基础。

引用

页码：118 / 123

页数：6

共 9 条

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