激光能量输入对直接激光沉积莫来石陶瓷组织性能的影响

来源期刊：稀有金属材料与工程2021年第3期

论文作者：赵大可 吴东江 牛方勇 马广义

文章页码：1007 - 1015

关键词：增材制造;陶瓷;激光能量密度;孔隙;力学性能;

摘    要：研究了激光能量密度对直接激光沉积熔体自生莫来石陶瓷孔隙/密度、微观组织和力学性能的影响。结果表明,较低激光能量密度（15 J/mm²）所制备的陶瓷样件边缘分布有尺寸较大的气孔,使得样件整体孔隙率较高,且表面粘粉严重,这与成形扫描速度大和硅酸盐熔体粘度高有关。而较高激光能量密度（90 J/mm²）虽然可以获得表面光滑、莫来石晶粒尺寸较小的陶瓷样件,但由于单位时间内输入熔池能量高,粉末蒸发产生的气孔来不及逃逸出熔池,使得样件心部形成较大的气孔,影响样件的力学性能。在激光能量密度为45J/mm²时,获得了表面相对光洁、孔隙率较低和力学性能较好的莫来石陶瓷样件。本研究结果为直接激光沉积增材制造高性能陶瓷过程中合理选定工艺条件提供了理论指导及技术支撑。