冷等静压复合成形技术.pdfVIP

学兔兔 第 50卷第21期 机 械 工 程 学 报 ’ V0l1．50 NO．2l 2014年 11月 JOURNAL0FMECHANICALENGINEERING NOV． 2014 DoI：l0．3901，JME．2014．21．118 氧化锆零件激光选区烧结／冷等静压 复合成形技术水 史玉升 刘 凯2 李晨辉 魏青松 刘 洁 夏思婕 f1．华中科技大学材料成形及模具技术国家重点试验室 武汉 430074： 2．武汉理工大学材料科学与工程学院 武汉 430070) 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(Selectivelasersintering，SLS)成形，并通过传统的冷等静压(Coldisostatic 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O．415J／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200MPa 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 n80HV1，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。 关键词：溶剂沉淀法；选泽性激光烧结；冷等静压；氧化锆 中图分类号：TN249 AdditiveManufacturingofZirconiaPartsviaSelectiveLaserSintering CombinedwithColdIsostaticPressing SHIYusheng LIUKai LIChenhui WEIQingsong LIUJie XIASijie (1．StateKeyLaboratoryofMaterialProcessingandDieMouldTechnology,HuazhongUniversity ofScienceandTechnoloyg,Wuhan430074； 2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，WuhanUniversiytofTechnology,Wuhan430070) Abstract：Zirconiahasgreatapplicationprospectforitsexcellentpropertiesintheindustrialproduction．Butduetohighbrittleness andhardness，complexshapezirconiapartsraeoftendifficulttoofrm andmachine．Toobtaincomplexzirconiaparts，nano—zirconia powderiscoatedbythebindernylon12bysolventprecipitationmehtod．Coatedpowderisthenfomr edviaselective