基于光固化原型热解的碳化硅陶瓷复合材料成型新工艺研究

本项目提出光固化原型有机模板/无机模板转化制造碳化硅陶瓷及其复合材料制件的新工艺。其基础原理是光固化快速成型工艺和反应烧结碳化硅技术的结合。光固化原型为陶瓷的外形和内部组织提供有机模板，通过热解工艺转化为三维碳支架，然后进行高温渗硅，硅在碳支架上进行原位反应形成碳化物陶瓷及其复合材料结构件。主要研究光固化树脂－热解碳支架－碳化硅转化过程中的分子结构转化规律与组织遗传性；陶瓷组织设计与力学性能关系及其组织主动控制工艺；成形工艺设备与C/SiC/Si复合组织的可控化制造；成形尺寸链研究及其精度闭环控制。该方法为单件小批量、复杂形状碳化硅陶瓷及其复合材料精密成形开拓新的途径，可以大大提高我国军工产品和定制化产品的研制速度，另一方面，为构建材料制备与成形一体化工艺探索基础原理。