基于光固化的羟基磷灰石3D打印工艺研究

陶瓷材料因其强度高、密度低、耐高温及耐腐蚀等特点在航空航天领域具有广阔的应用前景。针对传统成型方式的局限性,对羟基磷灰石陶瓷材料的光固化3D打印工艺进行了研究。使用微米级羟基磷灰石粉末和光敏树脂,配制出可供3D打印的羟基磷灰石陶瓷浆料,成型出羟基磷灰石陶瓷坯体。根据TG–DSC热分析法,确定了陶瓷坯体的脱脂工艺参数,烧结出羟基磷灰石陶瓷样件。使用SEM扫面电镜观察样件表面形貌,通过X射线衍射分析物相组成,并通过阿基米德排水法测得其致密度,使用万能材料试验仪测量样件的抗弯强度。试验结果证明,利用光固化3D打印技术可以成型出致密度为94.9%,抗弯强度约为41.3MPa的羟基磷灰石陶瓷样件。     

飞机透明件用光固化有机-无机杂化耐磨涂层的研究

采用溶胶-凝胶法通过控制催化剂添加量制备了不同纳米粒径的纳米二氧化硅粒子,用偶联剂MEMO对其表面进行改性处理后制备了有机玻璃用光固化有机-无机杂化涂层。结果表明,经过MEMO处理的纳米二氧化硅粒子与光固化聚氨酯丙烯酸酯树脂有很好的相容性,PMMA涂覆光固化PUA/SiO2涂层后,其硬度由原来的HB提高到3H,体积收缩率降低52%,耐磨性能比未添加的纳米SiO2涂层提高了70%以上。     

整体式氧化钙基陶瓷铸型在涡轮叶片精铸中的应用前景

涡轮叶片作为航空发动机的第一关键部件,其制造能力已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。陶瓷铸型制备是叶片制造的关键环节,铸型材料和制备工艺对叶片制造质量具有直接影响。基于光固化3D打印技术的型芯/型壳一体化陶瓷铸型制造技术为复杂空心涡轮叶片的快速制造提供了一种新的工艺方法。CaO具有使用温度高、高温化学稳定性好、热膨胀系数与高温合金相近,且易脱除、价格低廉等优点,是一种理想的铸型材料。分析了氧化钙基陶瓷铸型在涡轮叶片精铸中的优势与存在的问题,介绍了整体式氧化钙基陶瓷铸型制备的研究进展,并探讨了整体式氧化钙基陶瓷铸型在涡轮叶片精铸中的应用前景。