Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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3D PRINTING OF SILICON CARBIDE STRUCTURES
A method of making a ceramic matrix composite (CMC) article by combining a preceramic polymer with one or more sized nanopowders and optional surfactants and/or solvents to form a mixture suitable for 3D printing, depositing the mixture on a mandrel, curing it to form a green body, and pyrolyzing the green body such thai the nanocrystalline surface of the CIVIC article has sufficiently the same surface roughness and figure accuracy of the mandrel to enable the CMC article to be used without further polishing. The mixture can be a paste or slurry that is self supporting and exhibit pseudoplastic rheology. The preceramic polymer is preferably a precursor to SiC, and the nanopowders preferably comprise SiC. The article can be densified by using polymer infiltration pyrolysis, with or without nanoparticies. The curing and pyrolysis of the article can be performed with microwave radiation. An example structure is a gradient density lattice with a mirror surface for use In a cryogenically cooled infrared optical system such as an orbiting space telescope.
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un article composite à matrice céramique (CMC) par la combinaison d'un polymère précéramique avec une ou plusieurs nano-poudres dimensionnées et éventuellement des tensioactifs et/ou des solvants pour former un mélange approprié pour l'impression 3D, le dépôt du mélange sur un mandrin, le durcissement de celui-ci pour former une ébauche crue et la pyrolyse de l'ébauche crue de sorte que la surface nanocristalline de l'article CMC présente sensiblement la même rugosité de surface et la même précision de figure que le mandrin pour permettre à l'article CMC d'être utilisé sans autre polissage. Le mélange peut être une pâte ou une suspension qui est autoportante et présente une rhéologie pseudo-plastique. Le polymère précéramique est de préférence un précurseur de SiC et les nano-poudres comprennent de préférence du SiC. L'article peut être densifié par pyrolyse par infiltration de polymère, avec ou sans nanoparticules. Le durcissement et la pyrolyse de l'article peuvent être réalisés avec un rayonnement micro-onde. Une structure donnée à titre d'exemple est un réseau à densité de gradient avec une surface de miroir destinée à être utilisée dans un système optique infrarouge refroidi par cryogénie tel qu'un télescope spatial orbital.
3D PRINTING OF SILICON CARBIDE STRUCTURES
A method of making a ceramic matrix composite (CMC) article by combining a preceramic polymer with one or more sized nanopowders and optional surfactants and/or solvents to form a mixture suitable for 3D printing, depositing the mixture on a mandrel, curing it to form a green body, and pyrolyzing the green body such thai the nanocrystalline surface of the CIVIC article has sufficiently the same surface roughness and figure accuracy of the mandrel to enable the CMC article to be used without further polishing. The mixture can be a paste or slurry that is self supporting and exhibit pseudoplastic rheology. The preceramic polymer is preferably a precursor to SiC, and the nanopowders preferably comprise SiC. The article can be densified by using polymer infiltration pyrolysis, with or without nanoparticies. The curing and pyrolysis of the article can be performed with microwave radiation. An example structure is a gradient density lattice with a mirror surface for use In a cryogenically cooled infrared optical system such as an orbiting space telescope.
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un article composite à matrice céramique (CMC) par la combinaison d'un polymère précéramique avec une ou plusieurs nano-poudres dimensionnées et éventuellement des tensioactifs et/ou des solvants pour former un mélange approprié pour l'impression 3D, le dépôt du mélange sur un mandrin, le durcissement de celui-ci pour former une ébauche crue et la pyrolyse de l'ébauche crue de sorte que la surface nanocristalline de l'article CMC présente sensiblement la même rugosité de surface et la même précision de figure que le mandrin pour permettre à l'article CMC d'être utilisé sans autre polissage. Le mélange peut être une pâte ou une suspension qui est autoportante et présente une rhéologie pseudo-plastique. Le polymère précéramique est de préférence un précurseur de SiC et les nano-poudres comprennent de préférence du SiC. L'article peut être densifié par pyrolyse par infiltration de polymère, avec ou sans nanoparticules. Le durcissement et la pyrolyse de l'article peuvent être réalisés avec un rayonnement micro-onde. Une structure donnée à titre d'exemple est un réseau à densité de gradient avec une surface de miroir destinée à être utilisée dans un système optique infrarouge refroidi par cryogénie tel qu'un télescope spatial orbital.
3D PRINTING OF SILICON CARBIDE STRUCTURES
IMPRESSION 3D DE STRUCTURES FIBREUSES DE CARBURE DE SILICIUM
GOODMAN WILLIAM (Autor:in)
26.03.2020
Patent
Elektronische Ressource
Englisch
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Method for preparing silicon carbide ceramic through waste 3D printing and silicon carbide ceramic
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