机械工程学报

作者：于康博, 吴甲民, 郑雯, 陈双, 张洁, 刘珩, 文世峰, 闫春泽, 史玉升

单位：1. 华中科技大学材料科学与工程学院 武汉 430074;2. 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室 武汉 430074;3. 增材制造陶瓷材料教育部工程研究中心 武汉 430074

关键词：氧化硅,陶瓷型芯,数字光处理,固相含量,抗弯强度；

基金：国家科技重大专项资助项目（2017-Ⅶ-0008-0102-1）。

随着国内外航空航天事业的快速发展，硅基陶瓷型芯在制备发动机涡轮叶片中起到越来越重要的作用。本工作以氧化硅（SiO2）粉末和硅酸锆（ZrSiO4）粉末为原材料，通过数字光处理技术（Digital light processing，DLP）制备SiO2基陶瓷，主要研究了陶瓷浆料固相含量对DLP成形SiO2基陶瓷微观组织和性能的影响。随着陶瓷浆料固相含量（体积分数）从50%增加到65%，SiO2基陶瓷中由石英玻璃转变形成的方石英含量逐渐下降，烧结件的晶粒孔隙逐渐减少。DLP成形SiO2基陶瓷的径向收缩率由4.65%下降至1.61%，轴向收缩率由8.35%下降至4.17%；而SiO2基陶瓷的体积密度逐渐提高，气孔率逐渐减小，抗弯强度逐渐上升。最终确定陶瓷浆料的最佳固相含量为65%，此时SiO2基陶瓷的气孔率为25.4%，室温抗弯强度为9.3 MPa，满足硅基陶瓷型芯的性能要求。

来源：2023年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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