3D打印法制備多孔碳化硅陶瓷是近些年發(fā)展起來(lái)的一種新型制備工藝。該工藝借助于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的三維數(shù)據(jù)模型,通過(guò)打印頭噴射結(jié)合劑將原料粉體層層堆疊成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。3D打印法與反應(yīng)燒結(jié)工藝相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀陶瓷的無(wú)模制造與近凈尺寸成型。[7]3D打印法制備多孔碳化硅陶瓷具有成型工藝簡(jiǎn)單、制備和加工效率高且無(wú)需模具等特點(diǎn),不僅可用來(lái)制備形狀復(fù)雜、顯微結(jié)構(gòu)均勻和孔連通性好的多孔碳化硅陶瓷,而且多孔陶瓷的孔隙率和孔徑大小均可控可調(diào)。但是,該方法目前仍處于探索研究階段,工藝參數(shù)還需進(jìn)一步優(yōu)化。另外,該方法很難一步制備出**度的多孔碳化硅陶瓷,需要輔助其他工藝來(lái)制備所需制品,成本較高。杭州陶飛侖新材料有限公司生產(chǎn)的碳化硅陶瓷預(yù)制體抗彎強(qiáng)度超過(guò)5兆帕以上。廣東碳化硅預(yù)制件產(chǎn)業(yè)化
一直以來(lái),碳化硅(SiC)陶瓷憑借硬度高、強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小、高導(dǎo)熱、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗熱震性能和抗氧化性能優(yōu)良等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各種先進(jìn)制造領(lǐng)域。多孔碳化硅陶瓷除了具備碳化硅陶瓷的以上特點(diǎn)外,其獨(dú)特的微觀多孔結(jié)構(gòu)使其在冶金、化工、環(huán)保和能源等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景,極大地拓展了碳化硅陶瓷的應(yīng)用范圍。多孔碳化硅陶瓷的特殊性能主要得益于其特殊的多孔結(jié)構(gòu),它的多孔結(jié)構(gòu)包含氣孔率、孔徑大小及分布、孔的形狀等。廣東碳化硅預(yù)制件產(chǎn)業(yè)化杭州陶飛侖生產(chǎn)的碳化硅多孔陶瓷預(yù)制體具有良好的加工性能。
發(fā)泡法
發(fā)泡法是通過(guò)向陶瓷組分中添加有機(jī)或無(wú)機(jī)化學(xué)物質(zhì)作為發(fā)泡劑,在加熱處理時(shí)形成揮發(fā)性氣體,產(chǎn)生泡沫,經(jīng)干燥和燒成后制得碳化硅多孔陶瓷。在制備過(guò)程中,發(fā)泡劑選擇非常關(guān)鍵,通過(guò)調(diào)整發(fā)泡劑種類及陶瓷料漿中各成分比例,可控制制品的性能。
優(yōu)點(diǎn)包括:該方法更容易制得一定形狀、組成和密度的多孔陶瓷,而且還可以制備出小孔徑的閉口氣孔。缺點(diǎn)包括:對(duì)原料的要求比較高,工藝條件不易控制,難以獲得小范圍孔徑分布的陶瓷。
模板法
模板法是將陶瓷漿料或前驅(qū)物注入具有多孔結(jié)構(gòu)的模板材料,隨后通過(guò)一系列的處理便可得到與模板材料結(jié)構(gòu)相似的多孔陶瓷。模板法可分為2類:一種是使用人工合成材料的有機(jī)泡沫浸漬法;另一種是使用自然生物作為模板材料的生物炭模板法。
①有機(jī)泡沫浸漬法:該法是用有機(jī)泡沫浸漬陶瓷漿料,干燥后在高溫下燒掉有機(jī)泡沫載體形成孔隙結(jié)構(gòu)而獲得多孔陶瓷的一種方法。優(yōu)點(diǎn):設(shè)備少,制造成本低,工藝過(guò)程易控制,制品具有開孔三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)且氣孔相互貫通;缺點(diǎn):不能制造小孔徑閉氣孔制品,孔隙形狀受有機(jī)前驅(qū)體制約以及孔筋機(jī)械強(qiáng)度不夠高。 粗細(xì)顆粒陶瓷表面微處理后精細(xì)程度高,有效提高成品表面質(zhì)量精度及降低鑄造產(chǎn)品的后加工難度。
1987年~至今以CREE的研究成果建立碳化硅生產(chǎn)線,供應(yīng)商開始提供商品化的碳化硅基。2001年德國(guó)Infineon公司推出SiC二極管產(chǎn)品,美國(guó)Cree和意法半導(dǎo)體等廠商也緊隨其后推出了SiC二極管產(chǎn)品。在日本,羅姆、新日本無(wú)線及瑞薩電子等投產(chǎn)了SiC二極管。2013年9月29日,碳化硅半導(dǎo)體國(guó)際學(xué)會(huì)“ICSCRM2013”召開,24個(gè)國(guó)家的半導(dǎo)體企業(yè)、科研院校等136家單位與會(huì),人數(shù)達(dá)到794人次,為歷年來(lái)之**。國(guó)際**的半導(dǎo)體器件廠商,如科銳、三菱、羅姆、英飛凌、飛兆等在會(huì)議上均展示出了***量產(chǎn)化的碳化硅器件。到現(xiàn)在已經(jīng)有很多廠商生產(chǎn)碳化硅器件比如Cree公司、Microsemi公司、Infineon公司、Rohm公司。碳化硅多孔陶瓷預(yù)制體開氣孔率將影響鋁碳化硅鑄件質(zhì)量和成品率。廣東碳化硅預(yù)制件產(chǎn)業(yè)化
碳化硅多孔陶瓷骨架性能對(duì)鋁碳化硅復(fù)合材料性能具有直接影響。廣東碳化硅預(yù)制件產(chǎn)業(yè)化
SiC陶瓷的優(yōu)異性能與其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)是密切相關(guān)的:SiC是共價(jià)鍵很強(qiáng)的化合物,SiC中Si-C鍵的離子性*12%左右。因此,SiC具有強(qiáng)度高、彈性模量大,具有優(yōu)良的耐磨損性能。純SiC不會(huì)被HCl、HNO3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等堿溶液侵蝕。在空氣中加熱時(shí)易發(fā)生氧化,但氧化時(shí)表面形成的SiO2會(huì)抑制氧的進(jìn)一步擴(kuò)散,故氧化速率并不高。在電性能方面,SiC具有半導(dǎo)體性,少量雜質(zhì)的引入會(huì)表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性。此外,SiC還有優(yōu)良的導(dǎo)熱性等等。廣東碳化硅預(yù)制件產(chǎn)業(yè)化
杭州陶飛侖新材料有限公司總部位于塘棲鎮(zhèn)富塘路37-3號(hào)1幢201-1室,是一家一般項(xiàng)目:技術(shù)服務(wù)、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)咨詢、技術(shù)交流、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)推廣;新材料技術(shù)研發(fā);模具銷售;新型陶瓷材料銷售;金屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料銷售;特種陶瓷制品銷售(除依法須經(jīng)批準(zhǔn)的項(xiàng)目外,憑營(yíng)業(yè)執(zhí)照依法自主開展經(jīng)營(yíng)活動(dòng))。以下限分支機(jī)構(gòu)經(jīng)營(yíng):一般項(xiàng)目:金屬材料制造;特種陶瓷制品制造;模具制造;金屬工具制造(除依法須經(jīng)批準(zhǔn)的項(xiàng)目外,憑營(yíng)業(yè)執(zhí)照依法自主開展經(jīng)營(yíng)活動(dòng))。的公司。公司自創(chuàng)立以來(lái),投身于鋁碳化硅,鋁碳化硼,銅碳化硅,碳化硅陶瓷,是電子元器件的主力軍。陶飛侖新材料致力于把技術(shù)上的創(chuàng)新展現(xiàn)成對(duì)用戶產(chǎn)品上的貼心,為用戶帶來(lái)良好體驗(yàn)。陶飛侖新材料始終關(guān)注電子元器件行業(yè)。滿足市場(chǎng)需求,提高產(chǎn)品價(jià)值,是我們前行的力量。