热解温度对直写3D打印石墨烯/SiCp/SiC复合材料性能的影响

编号：FTJS106957

篇名：热解温度对直写3D打印石墨烯/SiCp/SiC复合材料性能的影响

作者：唐润 刘洪军 李亚敏

关键词： 3D打印 直写成型 热解温度 石墨烯/SiCp/SiC复合材料 抗压强度 电导率

机构： 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室

摘要： 通过在碳化硅前驱体聚碳硅烷(PCS)溶液中加入石墨烯/SiCp复合粉末,获得石墨烯/SiCp/PCS浆料,采用直写3D打印(DIW)和高温烧结相结合制备了石墨烯/SiCp/SiC复合材料。PCS在不同热解温度下具有不同的产物与性能,本文研究了热解温度对石墨烯/SiCp/SiC复合材料性能的影响。800℃时PCS转化为非晶SiCxOy,随着温度升高至1500℃,非晶SiCxOy逐渐生成导电性更好的β-SiC与游离碳,石墨烯/SiCp/SiC复合材料的电导率从0.93 S·m-1升高至670 S·m-1。1200℃时,复合材料抗压强度和容积密度分别达到最大的12.3 MPa和1.49 g·cm-3。该研究提供了一种基于PCS浆料的直写3D打印工艺制备高导电轻质多孔石墨烯/SiCp/SiC复合陶瓷的方法。