專利名稱：β型碳化硅晶須的增強(qiáng)方法及在激光快速成型中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種β型碳化硅晶須的增強(qiáng)方法及在激光快速成型中的應(yīng)用，屬光敏性樹(shù)脂基復(fù)合材料提高性能和擴(kuò)展應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
晶須增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料具有高機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、耐高溫、低膨脹等性能，晶須不僅起著骨架作用，而且可以顯著的提高材料的韌性和物理性能，成為一種特殊功能的復(fù)合材料。
晶須是一維絲狀單晶體，直徑在1～10μm，由于晶須的尺寸極小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)按原子序列組合，故極少有內(nèi)部組織或表面缺陷，晶須的強(qiáng)度比塊體材料、高強(qiáng)度纖維(一維高晶體)均高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，接近晶體的理論強(qiáng)度，晶須有粉狀和絲狀，絲狀又分長(zhǎng)纖維和短纖維、粗纖維和細(xì)纖維，晶須在金屬基、樹(shù)脂基的復(fù)合材料中，主要起增強(qiáng)、增韌作用，在某些功能復(fù)合材料中，晶須還可給予材料特殊的物理性能。
在晶須的研究領(lǐng)域，有碳化硅晶須、鈦酸鉀晶須、氧化鋅晶須等，碳化硅晶須在無(wú)機(jī)化合物復(fù)合材料中常被首選，碳化硅晶須在已合成的晶須中具有硬度最高、模量最大、抗拉強(qiáng)度最大、耐熱強(qiáng)度最高等特點(diǎn)，碳化硅晶須有α型和β型，即α-SiC、β-SiC，β-SiC的各類性能均高于α-SiC，故β-SiC具有廣闊的應(yīng)用前景，例如航天航空、汽車制造業(yè)、電子儀器、機(jī)械加工等。
β型碳化硅晶須是通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)法，即CVD法制備和獲取的，在制備碳化硅晶須的過(guò)程中，由于溫度、時(shí)間、工藝流程中的不確切因素，使制備出的碳化硅晶須仍然存在一些缺陷，例如強(qiáng)度、韌性等均達(dá)不到要求，再加上高精尖端產(chǎn)品，如飛機(jī)的機(jī)翼等高強(qiáng)度、高韌性的需要，故必須對(duì)氣相生長(zhǎng)的碳化硅晶須進(jìn)行增強(qiáng)、增韌處理，以大幅度提高β型碳化硅晶須的強(qiáng)度和韌性。
增強(qiáng)后的β型碳化硅晶須與光敏樹(shù)脂組合成樹(shù)脂基復(fù)合材料在激光快速成型中有著很好的應(yīng)用前景，有待進(jìn)一步的擴(kuò)大、完善應(yīng)用環(huán)境和類別，以便在激光快速成型中得到更廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的就是針對(duì)背景技術(shù)的不足，對(duì)β型碳化硅晶須進(jìn)行增強(qiáng)、增韌處理，然后用改性后的β型碳化硅晶須與光敏樹(shù)脂匹配、混合，使晶須/光敏樹(shù)脂復(fù)合材料的強(qiáng)度、韌性得到大幅度提高，應(yīng)用激光快速成型技術(shù)制成高強(qiáng)度、高韌性的樹(shù)脂基復(fù)合材料零件，以適應(yīng)高精、尖端產(chǎn)品的需要，使β型碳化硅晶須增強(qiáng)后在光敏性樹(shù)脂基復(fù)合材料零件及在激光快速成型中得到更廣泛、更合理的應(yīng)用。
技術(shù)方案本發(fā)明使用的化學(xué)物質(zhì)材料為β型碳化硅晶須、氟化胺、去離子水、偶聯(lián)劑KH-560、光敏樹(shù)脂、丙酮，其材料組合如下以克、毫升、分鐘為計(jì)量單位β型碳化硅晶須β-SiC 12.7322g±0.0001g氟化胺NH4F 10g±0.1g光敏樹(shù)脂C27+18nH32+20nO8+3n32.6g±0.1g偶聯(lián)劑KH-560γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷NH2C3H6Si(OC2H5)30.12732g±0.0001g丙酮CH3CH2OH200ml±1ml去離子水H2O 400ml±1mlβ型碳化硅晶須增強(qiáng)處理方法如下(1).精選化學(xué)物質(zhì)材料對(duì)所用的化學(xué)物質(zhì)材料要進(jìn)行精選，并進(jìn)行純度、精度控制β型碳化硅晶須99.9％氟化胺99.9％光敏樹(shù)脂 99.9％偶聯(lián)劑KH-560 99.9％
丙酮99.9％去離子水99.9％(2).配制氟化胺溶液在燒杯中，加入氟化胺10g±0.1g去離子水90ml±1ml，成為氟化胺水溶液，濃度為10％；(3).超聲振蕩清洗碳化硅晶須①將β型碳化硅晶須12.7322g±0.0001g置于燒杯中；②在燒杯中加入濃度為10％的氟化胺水溶液20ml；③將盛有β型碳化硅晶須的氟化胺水溶液的燒杯置于超聲波振蕩器內(nèi)，超聲振蕩清洗，時(shí)間為10min±1min；(4).真空干燥處理β型碳化硅晶須將超聲振蕩清洗的β型碳化硅晶須置于真空干燥箱中干燥，溫度為120°±1℃，時(shí)間為1440min±10min，干燥后β型碳化硅晶須成細(xì)粉狀；(5).β型碳化硅晶須表面處理偶聯(lián)劑KH-560增強(qiáng)處理①.配制偶聯(lián)劑溶液稱取偶聯(lián)劑KH-560 0.12732g、丙酮50ml，置于燒杯中，混合、攪拌、溶解60min±1min，制成偶聯(lián)劑丙酮溶液；②.晶須偶聯(lián)將干燥后的β型碳化硅晶須粉末置于燒杯內(nèi)底部，然后將燒杯置于振蕩皿上，在燒杯上部放置滴液漏斗，將偶聯(lián)劑丙酮溶液置于滴液漏斗內(nèi)，緩慢滴加至燒杯中，邊滴加、邊振蕩、邊溶解，滴加速度為10滴/min，滴加時(shí)間10min±1min，混合、溶解后成β型碳化硅晶須+偶聯(lián)劑丙酮溶液的粘稠狀漿液；β型碳化硅晶須∶偶聯(lián)劑＝100∶1；在β型碳化硅晶須增強(qiáng)過(guò)程中將進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)式如下
式中硅Si碳C氧O羰基C＝O羥基-OH甲基-CH二甲基-CH2(6).真空干燥將β型碳化硅晶須+偶聯(lián)劑的粘稠狀漿液置于專用容器中，然后放入真空干燥箱中烘干，烘干溫度為120℃±1℃，烘干時(shí)間為1440min±10min，烘干后成增強(qiáng)后的β型碳化硅晶須固態(tài)塊體；(7).振蕩器振蕩獲取晶須粉末將干燥后的碳化硅晶須固態(tài)塊體置于超聲振蕩器中振蕩，疏松碳化硅晶須塊體成粉狀，即增強(qiáng)后的β型碳化硅晶須粉末，時(shí)間為10min±1min；(8).檢測(cè)、分析、對(duì)比、表征對(duì)增強(qiáng)后的β型碳化硅晶須形貌、直徑、長(zhǎng)度、強(qiáng)度、彈性模量進(jìn)行檢測(cè)、分析、表征，用掃描電鏡儀、透射電鏡儀、YJ(B)003A單向強(qiáng)力儀進(jìn)行；(9).儲(chǔ)存將β型碳化硅晶須置于無(wú)色透明玻璃容器中，干燥環(huán)境、防水、防潮、防酸堿，溫度20℃±3℃，相對(duì)濕度≤40％。
所述的增強(qiáng)后的β型碳化硅晶須與光敏樹(shù)脂匹配、混合、固化，制成高強(qiáng)、高韌、具有光敏性能的樹(shù)脂基復(fù)合材料，方法如下①.稱取光敏樹(shù)脂32.6g±0.1g，置于燒杯中；②.稱取增強(qiáng)后的粉狀β型碳化硅晶須0.16382g±0.0001g，置于燒杯中；③.將盛有光敏樹(shù)脂的燒杯置于超聲波振蕩器內(nèi)振蕩，并將粉狀的β型碳化硅晶須緩慢均勻分散加入液態(tài)光敏樹(shù)脂中，邊加入、邊振蕩，制成β型碳化硅晶須+光敏樹(shù)脂混合漿液。
所述的β型碳化硅晶須增強(qiáng)后合成的樹(shù)脂基復(fù)合材料，激光固化快速成型方法如下制備在激光快速成型固化設(shè)備上進(jìn)行，激光快速成型固化設(shè)備由X-Y-Z工作臺(tái)、激光光源、聚焦鏡、反射鏡、觀察鏡、電極槽、電源、計(jì)算機(jī)、攝象機(jī)、顯示器、正電極、負(fù)電極、導(dǎo)線組成；在電極槽內(nèi)置放β型碳化硅晶須增強(qiáng)后合成的樹(shù)脂基復(fù)合材料漿液，接通正、負(fù)電極電源，聚焦鏡按聚焦距離對(duì)準(zhǔn)電極槽，激光反光鏡光源折射傳輸給聚光鏡，聚光鏡把激光源反射過(guò)來(lái)的激光聚焦照射在電極槽內(nèi)的光敏性樹(shù)脂基復(fù)合材料漿液上，按計(jì)算機(jī)設(shè)置的零件成型程序軌跡，逐點(diǎn)、逐線快速照射，激光固化成型，觀察鏡觀察成型狀態(tài)，顯示屏顯示激光固化過(guò)程。
所述的β型碳化硅晶須的增強(qiáng)處理是以β型碳化硅晶須粉末為原料，以氟化胺+去離子水為β型碳化硅晶須的清洗劑，以γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷為偶聯(lián)劑、增強(qiáng)劑，以丙酮為偶聯(lián)劑的溶解劑，以增強(qiáng)后的光敏樹(shù)脂為樹(shù)脂基復(fù)合材料零件的漿液固化劑。
有益效果本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有明顯的先進(jìn)性，它是對(duì)β型碳化硅品須進(jìn)行了表面改性增強(qiáng)處理，先將β型碳化硅晶須進(jìn)行超聲清洗、真空干燥，再滴入偶聯(lián)劑+丙酮混合溶液，制成粘稠狀漿液，并進(jìn)行真空干燥、振蕩碎裂成粉狀，制成超強(qiáng)、超韌β型碳化硅晶須，超強(qiáng)、超韌β型碳化硅晶須其拉伸強(qiáng)度值高達(dá)24.6GMPa、彈性模量值高達(dá)580.0GMPa，超強(qiáng)、超韌β型碳化硅晶須與光敏樹(shù)脂混合，制成高強(qiáng)度、高韌性、具有光敏性能的樹(shù)脂基復(fù)合材料，再用激光快速成型技術(shù)、光固化成型樹(shù)脂基復(fù)合材料零件，使激光快速成型后的零件具有拉伸強(qiáng)度高、韌性高、硬度大、耐磨性好的特性，其強(qiáng)度可提高82.5％，可在多種工業(yè)領(lǐng)域使用，例如航空航天工業(yè)中對(duì)超強(qiáng)、超輕、超韌材料的需要，是理想的β型碳化硅品須的超強(qiáng)處理方法及在激光快速成型中的應(yīng)用。


圖1為β型碳化硅晶須與光敏樹(shù)脂增強(qiáng)處理方法工藝流程2為β型碳化硅晶須+偶聯(lián)劑增強(qiáng)處理狀態(tài)3為β型碳化硅晶須增強(qiáng)后電鏡掃描放大500倍內(nèi)部組織金相結(jié)構(gòu)4為β型碳化硅晶須增強(qiáng)前后物理性能對(duì)比表圖5為β型碳化硅晶須+光敏樹(shù)脂復(fù)合材料零件的激光快速成型狀態(tài)6為β型碳化硅晶須增強(qiáng)后的樹(shù)脂基復(fù)合材料零件激光快速成型固化后電鏡掃描放大100倍橫切面金相結(jié)構(gòu)7為β型碳化硅晶須增強(qiáng)后合成的樹(shù)脂基復(fù)合材料零件拉伸應(yīng)力—應(yīng)變曲線坐標(biāo)關(guān)系對(duì)比中所示，附圖標(biāo)記代號(hào)如下1.振蕩器，2.燒杯，3.滴液漏斗，4.滴液管，5.調(diào)節(jié)閥，6.β型碳化硅晶須，7.偶聯(lián)劑+丙酮溶液，8.底座，9.X-Y-Z工作臺(tái)，10.電極槽，11.電源，12.計(jì)算機(jī)，13.聚焦透鏡，14.觀察透鏡，15.反光鏡，16.光柵，17.激光光源，18.攝象機(jī)，19.顯示器，20.增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料，21.正電極，22.負(fù)電極，23.導(dǎo)線。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明圖1所示，為β型碳化硅晶須與光敏樹(shù)脂增強(qiáng)處理方法工藝流程圖，要嚴(yán)格按照工藝流程和工藝參數(shù)進(jìn)行，按序操作，先進(jìn)行β型碳化硅晶須的增強(qiáng)處理，再與光敏樹(shù)脂匹配、混合，制成高強(qiáng)、高韌、具有光敏性能的復(fù)合材料。
對(duì)所需的化學(xué)物質(zhì)材料要嚴(yán)格精選，并進(jìn)行精度、純度控制，不得有雜質(zhì)介入，防止發(fā)生副反應(yīng)，以免影響β型碳化硅晶須增強(qiáng)后的物理性能。
對(duì)增強(qiáng)改性處理方法中使用的化學(xué)物質(zhì)要嚴(yán)格稱量，優(yōu)化反應(yīng)參數(shù)，避免不必要的浪費(fèi)。
在增強(qiáng)處理方法中所需化學(xué)物質(zhì)的量值是在預(yù)先設(shè)置的數(shù)值范圍內(nèi)確定的，以克、毫升、分鐘為計(jì)量單位，當(dāng)進(jìn)行工業(yè)化處理時(shí)，以千克、升、分鐘為計(jì)量單位。
在處理過(guò)程中使用的容器、攪拌器、滴液漏斗、振蕩器、存儲(chǔ)器皿、真空干燥箱、電極槽、正負(fù)電極、透鏡、反光鏡、顯示器、攝象機(jī)、計(jì)算機(jī)等，要保持清潔。
在燒杯中配制氟化胺水溶液，其氟化胺濃度要控制在≤10％。
β型碳化硅晶須的清洗是在燒杯和超聲波振蕩器中進(jìn)行的，加入氟化胺水溶液20ml，要嚴(yán)格控制振蕩頻率，頻率不得太高，時(shí)間為10min±1min。
清洗后的干燥是在真空干燥箱中進(jìn)行的，溫度為120℃±1℃，時(shí)間為1440min±10min。
β型碳化硅晶須的增強(qiáng)處理，主要是與偶聯(lián)劑KH-560的化合，使表面完全被硅烷偶聯(lián)劑覆蓋，形成與光敏樹(shù)脂反應(yīng)的活性基團(tuán)，碳化硅晶須置于燒杯的底部，然后將配制好的偶聯(lián)劑KH-560+丙酮的混合溶液置于滴液漏斗中，緩慢滴入燒杯，與碳化硅晶須混合，同時(shí)振蕩器振蕩，使溶液化合，成粘稠狀漿液，時(shí)間為10min±1min。
在增強(qiáng)處理中，各化學(xué)物質(zhì)將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下 通過(guò)反應(yīng)式可看出硅烷偶聯(lián)劑首先接觸空氣中的水分發(fā)生水解反應(yīng)，進(jìn)而發(fā)生脫水反應(yīng)形成低聚物，這種低聚物與無(wú)機(jī)物碳化硅表面的水分水解反應(yīng)的產(chǎn)物—羥基化合，形成氫鍵，通過(guò)干燥處理，發(fā)生脫水反應(yīng)，形成部分共價(jià)鍵，最終是β型碳化硅晶須的表面被硅烷覆蓋。
圖2所示，為β型碳化硅晶須增強(qiáng)處理狀態(tài)圖，振蕩器1的上部為燒杯2，燒杯2的上部插入滴液管4、滴液漏斗3，并由調(diào)節(jié)閥5控制，燒杯2內(nèi)底部為β型碳化硅晶須6，滴液漏斗3內(nèi)為偶聯(lián)劑+丙酮混合溶液。
本發(fā)明的增強(qiáng)、增韌機(jī)理是由于經(jīng)偶聯(lián)劑改性處理的β-SiC晶須與樹(shù)脂基體存在一定的粘合力和摩擦力，粘合力與摩擦力共同影響晶須與樹(shù)脂基體界面作用力，這種力的存在，使復(fù)合材料拉伸時(shí)的界面力與部分外力抵消，提高材料斷裂所需外力，從而提高材料的拉伸強(qiáng)度，同時(shí)，由于晶須在基體內(nèi)部能在裂紋與基體間傳遞更大載荷，吸收更多的能量，從而提高了材料斷裂韌性。
圖3所示，為β型碳化硅晶須增強(qiáng)后金相組織放大500倍結(jié)構(gòu)圖，圖中可知內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈不規(guī)則條形排列，條形交錯(cuò)，組織緊密，強(qiáng)度高、韌性好，標(biāo)尺單位為10μm。
圖4所示，為β型碳化硅晶須增強(qiáng)前后物理性能對(duì)比表，圖表中可知增強(qiáng)前拉伸強(qiáng)度值為21.0GMPa、彈性模量為462.0GMPa、拉伸強(qiáng)度增強(qiáng)后強(qiáng)度值為24.6GMPa、彈性模量為580.0GMPa，明顯看出，β型碳化硅晶須增強(qiáng)后的拉伸強(qiáng)度、彈性模量均高于增強(qiáng)前。
圖5所示，為β型碳化硅晶須增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料激光快速成型零件狀態(tài)圖，X-Y-Z工作臺(tái)9上部為電極槽10，電極槽10由正電極21、負(fù)電極22組成，電極槽10內(nèi)置放增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料20，X-Y-Z工作臺(tái)9通過(guò)導(dǎo)線23聯(lián)接計(jì)算機(jī)12，電極槽10的正、負(fù)極21、22通過(guò)導(dǎo)線23聯(lián)接電源11，電極槽10的上部垂直對(duì)應(yīng)聚焦透鏡13、觀察透鏡14、攝象機(jī)18，聚焦透鏡13通過(guò)反射鏡15接受光柵16、激光光源17折射來(lái)的激光，攝象機(jī)18通過(guò)導(dǎo)線23聯(lián)結(jié)顯示器19。
圖6所示，為β型碳化硅晶須增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料零件橫切面放大100倍金相結(jié)構(gòu)圖，圖中可知β型碳化硅晶須增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料零件，激光快速成型固化后，材料顆粒呈不規(guī)則分布，膠粘性極好，其強(qiáng)度、韌性均高于增強(qiáng)前，標(biāo)尺單位為20μm。
圖7所示，為β型碳化硅晶須增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料零件拉伸應(yīng)力—應(yīng)變曲線坐標(biāo)關(guān)系對(duì)比圖，圖中可知β-SiC晶須增強(qiáng)后的樹(shù)脂基復(fù)合材料零件拉伸應(yīng)力指數(shù)、應(yīng)變力百分率均高于未增強(qiáng)的光敏樹(shù)脂材料固化零件。
權(quán)利要求
1.一種β型碳化硅晶須的增強(qiáng)方法及在激光快速成型中的應(yīng)用，其特征在于所使用的化學(xué)物質(zhì)材料為β型碳化硅晶須、氟化胺、去離子水、偶聯(lián)劑KH-560、光敏樹(shù)脂、丙酮，其材料組合如下以克、毫升、分鐘為計(jì)量單位型碳化硅晶須β-SiC 12.7322g±0.0001g氟化胺NH4F 10g±0.1g光敏樹(shù)脂C27+18nH32+20nO8+3n32.6g±0.1g偶聯(lián)劑KH-560γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷NH2C3H6Si(OC2H5)30.12732g±0.0001g丙酮CH3CH2OH 200ml±1ml去離子水H2O 400ml±1mlβ型碳化硅晶須增強(qiáng)處理方法如下(1).精選化學(xué)物質(zhì)材料對(duì)所用的化學(xué)物質(zhì)材料要進(jìn)行精選，并進(jìn)行純度、精度控制β型碳化硅晶須99.9％氟化胺99.9％光敏樹(shù)脂 99.9％偶聯(lián)劑KH-560 99.9％丙酮 99.9％去離子水 99.6％(2).配制氟化胺溶液在燒杯中，加入氟化胺10g±0.1g、去離子水90ml±1ml，成為氟化胺水溶液，濃度為10％；(3).超聲振蕩清洗碳化硅晶須①將β型碳化硅晶須12.7322g±0.0001g置于燒杯中；②在燒杯中加入濃度為10％的氟化胺水溶液20ml；③將盛有β型碳化硅晶須的氟化胺水溶液的燒杯置于超聲波振蕩器內(nèi)，超聲振蕩清洗，時(shí)間為10min±1min；(4).真空干燥處理β型碳化硅晶須將超聲振蕩清洗的β型碳化硅晶須置于真空干燥箱中干燥，溫度為120°±1℃，時(shí)間為1440min±10min，干燥后β型碳化硅晶須成細(xì)粉狀；(5).β型碳化硅晶須表面處理偶聯(lián)劑KH-560增強(qiáng)處理①.配制偶聯(lián)劑溶液稱取偶聯(lián)劑KH-560 0.12732g、丙酮50ml，置于燒杯中，混合、攪拌、溶解60min±1min，制成偶聯(lián)劑丙酮溶液；②.晶須偶聯(lián)將干燥后的β型碳化硅晶須粉末置于燒杯內(nèi)底部，然后將燒杯置于振蕩皿上，在燒杯上部放置滴液漏斗，將偶聯(lián)劑丙酮溶液置于滴液漏斗內(nèi)，緩慢滴加至燒杯中，邊滴加、邊振蕩、邊溶解，滴加速度為10滴/min，滴加時(shí)間10min±1min，混合、溶解后成β型碳化硅晶須+偶聯(lián)劑丙酮溶液的粘稠狀漿液；β型碳化硅晶須∶偶聯(lián)劑＝100∶1；在β型碳化硅晶須增強(qiáng)過(guò)程中將進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)式如下 式中硅Si碳C氧O羰基C＝O羥基-OH甲基-CH二甲基-CH2(6).真空干燥將β型碳化硅晶須+偶聯(lián)劑的粘稠狀漿液置于專用容器中，然后放入真空干燥箱中烘干，烘干溫度為120℃±1℃，烘干時(shí)間為1440min±10min，烘干后成增強(qiáng)后的β型碳化硅晶須固態(tài)塊體；(7).振蕩器振蕩獲取晶須粉末將干燥后的碳化硅晶須固態(tài)塊體置于超聲振蕩器中振蕩，疏松碳化硅晶須塊體成粉狀，即增強(qiáng)后的β型碳化硅晶須粉末，時(shí)間為10min±1min；(8).檢測(cè)、分析、對(duì)比、表征對(duì)增強(qiáng)后的β型碳化硅晶須形貌、直徑、長(zhǎng)度、強(qiáng)度、彈性模量進(jìn)行檢測(cè)、分析、表征，用掃描電鏡儀、透射電鏡儀、YJ(B)003A單向強(qiáng)力儀進(jìn)行；(9).儲(chǔ)存將β型碳化硅晶須置于無(wú)色透明玻璃容器中，干燥環(huán)境、防水、防潮、防酸堿，溫度20℃±3℃，相對(duì)濕度≤40％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的β型碳化硅晶須的增強(qiáng)方法及在激光快速成型中的應(yīng)用，其特征在于所述的增強(qiáng)后的β型碳化硅晶須與光敏樹(shù)脂匹配、混合、固化，制成高強(qiáng)、高韌、具有光敏性能的樹(shù)脂基復(fù)合材料，方法如下①.稱取光敏樹(shù)脂32.6g±0.1g，置于燒杯中；②.稱取增強(qiáng)后的粉狀β型碳化硅晶須0.16382g±0.000lg，置于燒杯中；③.將盛有光敏樹(shù)脂的燒杯置于超聲波振蕩器內(nèi)振蕩，并將粉狀的β型碳化硅晶須緩慢均勻分散加入液態(tài)光敏樹(shù)脂中，邊加入，邊振蕩，制成β型碳化硅晶須+光敏樹(shù)脂混合漿液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的β型碳化硅晶須的增強(qiáng)方法及在激光快速成型中的應(yīng)用，其特征在于所述的增強(qiáng)后的β型碳化硅晶須光敏性樹(shù)脂復(fù)合材料，激光固化快速成型方法如下制備在激光快速成型固化設(shè)備上進(jìn)行，激光固化設(shè)備由X-Y-Z工作臺(tái)、激光光源、聚焦鏡、反射鏡、觀察鏡、電極槽、電源、計(jì)算機(jī)、攝象機(jī)、顯示器、正電極、負(fù)電極、導(dǎo)線組成，在電極槽內(nèi)置放β型碳化硅晶須增強(qiáng)后的樹(shù)脂基復(fù)合材料漿液，接通正、負(fù)電極電源，聚焦鏡按聚焦距離對(duì)準(zhǔn)電極槽，激光反光鏡光源折射傳輸給聚光鏡，聚光鏡把激光源反射過(guò)來(lái)的激光聚焦照射在電極槽內(nèi)的樹(shù)脂基復(fù)合材料漿液上，按計(jì)算機(jī)設(shè)置的零件成型程序軌跡，逐點(diǎn)、逐線快速照射，激光固化成型，觀察鏡觀察成型狀態(tài)，顯示屏顯示激光固化過(guò)程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的β型碳化硅晶須的增強(qiáng)方法及在激光快速成型中的應(yīng)用，其特征在于所述的β型碳化硅晶須的增強(qiáng)處理是以β型碳化硅晶須粉末為原料，以氟化胺+去離子水為β型碳化硅晶須的清洗劑，以γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷為偶聯(lián)劑、增強(qiáng)劑，以丙酮為偶聯(lián)劑的溶解劑，以增強(qiáng)后的光敏樹(shù)脂為樹(shù)脂基復(fù)合材料零件的漿液固化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種β型碳化硅晶須的增強(qiáng)方法及在激光快速成型中的應(yīng)用，它是對(duì)β型碳化硅晶須進(jìn)行增強(qiáng)、增韌改性處理，通過(guò)對(duì)β型碳化硅晶須進(jìn)行超聲波清洗、真空干燥、在β型碳化硅晶須內(nèi)滴入偶聯(lián)劑KH－560+丙酮混合溶液，使溶液混合后成粘稠狀漿液，再進(jìn)行真空干燥、振蕩碎裂，成超強(qiáng)、超韌β型碳化硅晶須粉末，超強(qiáng)、超韌β型碳化硅晶須其拉伸強(qiáng)度值可達(dá)24.6GMPa\彈性模量值高達(dá)580.0GMPa，超強(qiáng)、超韌β型碳化硅晶須與光敏樹(shù)脂混合，合成超強(qiáng)、超韌光敏性樹(shù)脂基復(fù)合材料，再用激光快速成型技術(shù)制備超強(qiáng)光敏性樹(shù)脂基復(fù)合材料零件，此零件具備超強(qiáng)、超韌特性，其拉伸強(qiáng)度可提高17.1％，彈性模量可提高25.5％，整體增強(qiáng)率可提高82.5％，可在多種工業(yè)領(lǐng)域使用，例如航空航天工業(yè)中對(duì)超強(qiáng)、超輕、超韌材料的需要。
文檔編號(hào)B29C70/06GK1994716SQ20061010226
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者王永禎, 許并社, 王愛(ài)玲, 王文先 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)