МІКРОХВИЛЬОВЕ СПІКАННЯ КОМПОЗИТІВ, ОТРИМАНИХ 3D-ДРУКОМ З ПОЛІМЕРІВ,  НАПОВНЕНИХ ЧАСТИНКАМИ НІТРИДУ ТИТАНУ 

Анотація

Досліджено формування зразків складної форми з полімер-керамічних композитів за технологією моделювання методом наплавлення, а також проведена їх високотемпературна термообробка в мікрохвильових печах для отримання кераміки на основі нітриду титану. Досліджено умови виготовлення полімер-керамічного матеріалу на основі порошку нітриду титану та поліпропілену, а також режими 3D-друку виробів складної форми з них. Композит TiN–поліпропілен виготовлено при температурі 190 °С шляхом екструдування попередньо приготованої однорідної суміші з вмістом наповнювача 10, 20, 40, 46, 50 і 60% (об.) TiN. За технологією моделювання методом наплавлення надруковано виріб з полімерно-керамічного матеріалу у формі шестерні. Термообробку надрукованих зразків із вмістом нітриду титану 20 та 40% (об.) проведено в мікрохвильових печах на повітрі в засипці сажі та в протоці азоту. Після термообробки в мікрохвильових печах зразки зберегли свою початкову форму. Поруватість зразків композита,  обробленого в засипці сажі на повітрі, складала ~38%, обробленого в протоці азоту ~22%. Впродовж мікрохвильової термообробки в засипці сажі на повітрі проходить процес спікання та спостерігається часткове окиснення зразка. Після мікрохвильової термообробки в протоці азоту зразок із нітриду титану показав більш високу щільність і бімодальну структуру з розміром зерен TiN у декілька мікрометрів та 400–200 нм. Мікротвердість зразка після мікрохвильової термообробки в засипці сажі склала 6,5–8,5 ГПа, після обробки в протоці азоту — 16 ГПа.