激光选区烧结用SiC复合粉体制备及其成型特性研究

刘梦月,吴甲民,陈安南,陈 曦,朱小刚,王联凤,史玉升

(1.华中科技大学 材料科学与工程学院,材料成形及模具技术国家重点试验室,湖北 武汉 430074; 2.上海航天设备制造总厂,上海 200245)



激光选区烧结用SiC复合粉体制备及其成型特性研究

刘梦月1,吴甲民1,陈安南1,陈 曦1,朱小刚2,王联凤2,史玉升1

(1.华中科技大学 材料科学与工程学院,材料成形及模具技术国家重点试验室,湖北 武汉 430074; 2.上海航天设备制造总厂,上海 200245)

为解决用激光选区烧结技术(SLS)制备复杂结构SiC镜坯素坯的瓶颈，用溶剂沉淀法和机械混合法分别制备含有尼龙(PA)和环氧树脂(E12)的SiC复合粉体，并对两种粉体进行性能表征和SLS成型。研究表明：用溶剂沉淀法制备的PA/SiC粉体由原粒径20～130 μm的球变为尺寸较小的不规则块体，只能成型出强度较低的素坯；用机械混合法制备的E12/SiC粉体为表面有一层均匀包覆物的球体，成型效果较好。在E12质量分数15%，激光功率7 W，扫描速度2 000 mm/s时，制备的SiC素坯获得最佳的综合性能(相对密度39.3%，抗弯强度1.26 MPa)，满足后续工艺要求。在最优工艺条件下，成功制备出SiC镜坯素坯。

SiC复合粉体； 镜坯； 激光选区烧结； 粉体制备； 溶剂沉淀法； 机械混合法； 激光功率； 扫描速度

0 引言

随着空间技术的发展，大口径、轻量化的空间反射镜成为天基侦察监视系统、激光雷达系统、空间大口径天文望远镜的关键部件[1]。反射镜的材料选取和镜坯加工直接影响光学遥感卫星的成像性能。目前，使用的有超低膨胀玻璃(ULE)、微晶玻璃(Zerodur)，以及SiC和金属铍等数种材料[1-6]。……