增材制造SiC基陶瓷及其强韧化研究进展

陈张伟，屈飘，季泽宇（深圳大学增材制造研究所）

摘要：碳化硅(SiC)材料具有轻质、高强、热稳定性良好等优异特性，广泛应用于国防军工、航空航天、能源环保等诸多领域。然而SiC陶瓷在异形结构成形能力和成形性能方面相互制约。传统制造方法可获得高性能的SiC陶瓷件，但难以成形复杂结构。增材制造具有成形复杂结构的优势，但增材制造SiC基陶瓷存在高强和高韧一体化成形性能的挑战。因此，研究高精度、高强度、高韧性的SiC 基复杂结构陶瓷的增材制造具有重要意义。本文系统性总结当前SiC基陶瓷的增材制造原理与方法，并对连续纤维、短切纤维/ 晶须、夹层结构增韧增材制造成形SiC基陶瓷等的问题和难点进行分析与讨论。最后针对SiC 基陶瓷增材制造的发展趋势进行展望，希望为推动大尺寸、跨尺度、复杂结构的SiC基陶瓷部件高精度、高强度、高韧性一体化增材制造成形提供参考。

关键词：碳化硅陶瓷；增材制造；强韧化；断裂韧性；抗弯强度