基于激光选区烧结的煤系高岭土多孔陶瓷的制备及其性能

陈敬炎^1,2，吴甲民^1,2，陈安南^1,2，肖欢^1,2，李国锐^1,2，刘梦月^1,2，李晨辉¹，史玉升¹

1. 华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室2. 深圳华中科技大学研究院

摘 要：以煤系高岭土为原料,采用激光选区烧结(SLS)技术制造复杂结构的多孔陶瓷,研究SLS工艺参数和烧结温度对煤系高岭土多孔陶瓷性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征煤系高岭土多孔陶瓷的物相组成和显微形貌。结果表明:煤系高岭土/环氧树脂E12复合粉末SLS成型效果良好;当激光功率为5W,扫描速率为2000mm/s,扫描间距为0.13mm,单层层厚为0.15mm时,陶瓷素坯可获得最佳的成型质量,其尺寸误差(Z方向),相对密度和抗弯强度分别为10.43%,37.89%和0.984MPa。随着烧结温度的升高,煤系高岭土多孔陶瓷的收缩率和抗弯强度逐渐增大,而显气孔率则逐渐减小;当烧结温度为1450℃时,煤系高岭土多孔陶瓷具有较高的显气孔率和抗弯强度,分别为44.55%和6.1MPa。煤系高岭土多孔陶瓷的主晶相为莫来石,具有典型的三维网络骨架结构。

关键词：煤系高岭土;激光选区烧结;多孔陶瓷;显气孔率;抗弯强度;