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陶瓷复合材料的激光烧结成型试验研究

乐观  
【摘要】: 在产品快速多变,竞争空前激烈的经济全球化时代,选区激光烧结的快速成型技术越来越受到人们的关注。 本文针对陶瓷复合材料的激光烧结成型工艺进行了研究,所完成的工作和得到的结论如下: (1)分析了激光和纳米颗粒材料的相互作用机理,建立了激光作用下晶粒的生长模型,对SiC纳米颗粒在不同激光工艺参数:激光功率和扫描速度下纳米颗粒的生长趋势进行了模拟。 (2)对金属的激光烧结特性进行了细致的分析,特别是对金属烧结过程中的球化效应机理做了深入的研究。在此基础上,创造性地在陶瓷复合材料制备工艺中引入了导热介质的概念。 (3)对复合粉体Ni/WC进行单层选择性激光烧结试验。系统地分析了激光烧结各工艺参数对烧结质量的影响 (4)选择KGH95镍基合金粉体作为导热介质,对陶瓷复合材料Ni/WC进行多层烧结试验。获得结构致密,组织均匀的金属陶瓷三维块体。 (5)在(4)的基础上,将SiC纳米粉体作为改善微观结构的纳米弥散相,与(4)中的混合粉体进行不同质量比例的配粉。以配制的微纳米复合粉体为原料,进行多层选区激光烧结试验,得到三维块体。微观组织分析发现SiC纳米颗粒一部分弥散在粘结相镍基合金中,WC微米颗粒在高比能量的激光作用下,被进一步细化和分散在粘结相中。在激光烧结环境下,形成了微纳米结构的复合陶瓷材料。


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