本发明涉及一种sic陶瓷基复合材料的制备工艺，特别是涉及一种sicw/sic/sic陶瓷基复合材料的制备方法。
背景技术：
sic陶瓷材料不仅具有高强度、高硬度、抗氧化、耐磨损、耐化学腐蚀等优良性能，而且具有高温热稳定、热膨胀系数小、热导率高等优点，被认为是二十一世纪新能源、航空航天等领域高温部件最有希望的候选材料之一。然而其高强度、高硬度的特点给加工带来很大困难。传统陶瓷加工技术如注浆成形、干压成型、等静压成形、凝胶注模成型、粉末冶金等技术，一般都存在模具制造复杂，成本较高，开发周期长等问题，加工的产品也存在诸如收缩裂纹、强度低等缺点，难以制造形状复杂或者具有复杂内部结构的零件，这些缺点严重制约其作为结构材料的发展和应用，对此，探索无磨具方法成型高性能、复杂结构sic陶瓷基复合材料尤为重要。
3d打印技术是依据三维建模、通过材料的逐层叠加堆积直接获得实体部件的技术，也被称之为“增材制造技术”。目前,比较常见的3d打印陶瓷方法有如下几种：薄材叠层制造(lom)、熔融沉积造型(fdm)、光固化成型(sla)、选择性激光熔化(slm)、三维打印(3dp)、选择性激光烧结(sls)等方法，这些3d打印技术在金属和高分子材料领域已得到较好的发展与应用，而在陶瓷材料领域应用较少。其中，选择性激光烧结技术加工的材料陶瓷相对广泛，成为最有潜力的快速成型技术。成型后的零件机械性能等不能满足实际应用需求，需进行后处理，但是经后处理的试件尚存在制品孔隙率大，约为40-50％，脆性大等问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决3d打印陶瓷成型试件后处理后孔隙率大，脆性大的问题，提供一种sicw/sic/sic陶瓷基复合材料的制备方法。
本发明一种sicw/sic/sic陶瓷基复合材料的制备方法按以下步骤进行：
一、将sic粉末与粘结剂粉末在v型混料机中混合，得到混合均匀的复合粉末，然后在恒温干燥箱中烘干，得到干燥后的复合粉末；将干燥后的复合粉末加入至3d打印机料箱中，铺平；
二、绘制sicw/sic/sic陶瓷基复合材料的三维模型，然后将其转换为stl格式文件；
三、将stl格式文件导入3d打印软件，设置分层厚度、填充速度、轮廓速度、填充间距、填充功率、轮廓功率、加热温度；然后启动设备，制备胚体，再将胚体降至室温，取出进行清粉处理；
四、将清粉后的胚体放入高温烧结炉进行高温脱脂处理，然后进行反复浸渍裂解，直至不再增重，即完成。
本发明的有益效果：
1、本发明通过3d打印技术实现陶瓷胚体的快速成型，大大缩短了的成型时间，并且可以成型内部复杂结构。
2、本发明通过高温脱脂在sic成型胚体闭孔孔洞中引入sicw，形成sicw/sic复合材料，起到增韧作用。
3、本发明首次将3d打印陶瓷技术与高温脱脂和浸渍裂解工艺相结合，降低了孔隙率，仅为8.5％，制备出高强度、高韧性、高致密的sicw/sic/sic复合材料。
附图说明
图1是实施例1制备的sicw/sic/sic复合材料断口放大1000倍的sem形貌图；
图2是实施例1制备的sicw/sic/sic复合材料断口放大1000倍的sem形貌图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种sicw/sic/sic陶瓷基复合材料的制备方法按以下步骤进行：
一、将sic粉末与粘结剂粉末在v型混料机中混合，得到混合均匀的复合粉末，然后在恒温干燥箱中烘干，得到干燥后的复合粉末；将干燥后的复合粉末加入至3d打印机料箱中，铺平；
二、绘制sicw/sic/sic陶瓷基复合材料的三维模型，然后将其转换为stl格式文件；
三、将stl格式文件导入3d打印软件，设置分层厚度、填充速度、轮廓速度、填充间距、填充功率、轮廓功率、加热温度；然后启动设备，制备胚体，再将胚体降至室温，取出进行清粉处理；
四、将清粉后的胚体放入高温烧结炉进行高温脱脂处理，然后进行反复浸渍裂解，直至不再增重，即完成。
本实施方式的有益效果：
1、本实施方式通过3d打印技术实现陶瓷胚体的快速成型，大大缩短了的成型时间，并且可以成型内部复杂结构。
2、本实施方式通过高温脱脂在sic成型胚体闭孔孔洞中引入sicw，形成sicw/sic复合材料，起到增韧作用。
3、本实施方式首次将3d打印陶瓷技术与高温脱脂和浸渍裂解工艺相结合，降低了孔隙率，仅为8.5％，制备出高强度、高韧性、高致密的sicw/sic/sic复合材料。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中sic粉末和粘结剂粉末的粒径为4-6μm，其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一中复合粉末中粘结剂粉末的质量百分含量为3-5％，其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一中粘结剂粉末为环氧树脂粉末、聚苯乙烯粉末或酚醛树脂粉末，其他与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤一中混合的时间为8-24h，其他与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤一中烘干的温度为40℃，其他与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤三中3d打印机为选择性激光烧结快速成型系统hks500，其他与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤三所述的分层厚度为0.1mm、填充速度为1500-4000mm/s、轮廓速度为1500-4000mm/s、填充间距为0.1-0.2mm，填充功率为14-18w，轮廓功率为12-18w、加热温度为40-60℃，其他与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤四高温脱脂的温度为1200-1400℃，其他与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤四中浸渍裂解温度为1000-1300℃，保温时间为0.5-2h，浸渍液为聚碳硅烷溶液，其他与具体实施方式一至九之一相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：一种sicw/sic/sic陶瓷基复合材料的制备方法按以下步骤进行：
一、将sic粉末与环氧树脂粉末在v型混料机中混合12h，得到混合均匀的复合粉末，复合粉末中环氧树脂粉末的质量百分含量为4％，然后在恒温干燥箱中烘干7h，得到干燥后的复合粉末；将干燥后的复合粉末加入至3d打印机料箱中，铺平；
二、绘制sicw/sic/sic陶瓷基复合材料的三维模型，然后将其转换为stl格式文件；
三、将stl格式文件导入3d打印软件，设置分层厚度为0.1mm、填充速度为1500-4000mm/s、轮廓速度为1500-4000mm/s、填充间距为0.1-0.2mm，填充功率为14-18w，轮廓功率为12-18w、加热温度为40-60℃；然后启动设备，制备胚体，再将胚体降至室温，取出进行清粉处理；
四、将清粉后的胚体放入高温烧结炉进行高温脱脂处理，高温脱脂的温度为1300℃然后进行反复浸渍裂解，直至不再增重，即完成；其中浸渍裂解温度为1200℃，保温时间为1h，浸渍液为聚碳硅烷溶液。
步骤三中3d打印机为选择性激光烧结快速成型系统hks500。
本实例制备的陶瓷基复合材料的试件经过三点弯曲测试后断口sem图如图1和2所示，由图可知，孔洞中有sicw生成，表明试件经过高温脱脂与反复浸渍裂解处理后，生成sicw/sic/sic陶瓷基复合材料，同时达到了致密和增韧的效果，孔隙率仅为8.5％，提高了材料的强度和韧性。