Razvoj filamenta z uporabo predkeramičnega polimera za aditivno proizvodnjo SiCIvančič, Tomaž (Avtor) Nagode, Aleš (Mentor) Iveković, Aljaž (Komentor) Silicijev karbidpredkeramični polimermetoda ciljnega nalaganja keramični kompozitSilicijev karbid (SiC) je zaradi svoje kemične inertnosti in temperaturne stabilnosti široko uporabljena keramika v kemični industriji, pri čemer pa je njegova proizvodnja, zlasti za kompleksne geometrije, tehnično zahtevna in energetsko zelo potratna. Aditivna proizvodnja ponuja obetavno alternativo, vendar njeno širšo uporabo omejujejo izzivi, kot so odstranjevanje veziva in visoke temperature zgoščevanja (1600 – 2000 °C). Predkeramični polimeri (PCP) predstavljajo učinkovito rešitev, saj delujejo kot ne-žrtvovalna veziva, ki se pri nizkih temperaturah pirolize pretvorijo v keramiko. V tej raziskavi je bila preučena uporabo PCP polimetilsiloksana (SilreMK – SMK) kot ključne komponente termoplastičnega veziva za pripravo filamentov na osnovi SiC, primernih za aditivno proizvodnjo z metodo ciljnega nalaganja (Fused Filament Fabrication – FFF). Mešanice s 40–50 vol.% ß-SiC prahu ter različnimi razmerji SMK in etilen vinil acetata (EVA) so bile homogenizirane in ekstrudirane v filamente premera 1,75 mm. Sposobnost tiskanja filamenta je bila predvsem odvisna od viskoznosti taline in fleksibilnosti filamenta. Mejna viskoznost je bila dosežena pri 44 vol.% SiC, medtem ko se je fleksibilnost filamenta zmanjševala z večjem vsebnosti SMK. Natisnjeni vzorci so bili pirolizirani pri 700, 1000 in 1500 °C v argonu. V nasprotju s konvencionalno obdelavo SiC pride do pirolize PCP že pri bistveno nižjih temperaturah. S tem se tvori keramični kompozit, sestavljen iz SiOC matrice in pasivnega SiC polnila. Končni produkt je izkazoval minimalno krčenje (< 5 %) in ni imel večjih napak. Upogibna trdnost je bila pretežno odvisna od vsebnosti SMK. Največja vrednost (120 MPa) je bila dosežena pri sestavi z 42 vol.% SiC in razmerjem SMK:EVA 65:35 po pirolizi pri 1000 °C. Rezultati potrjujejo, da filamenti na osnovi PCP omogočajo tiskanje z metodo FFF kompleksnih komponent iz SiC keramike z ustreznimi mehanskimi lastnostmi za uporabo, na primer, kot nosilci katalizatorjev. Poleg tega so te lastnosti dosežene že pri relativno nizkih temperaturah pirolize, kar proces naredi energetsko učinkovitejši.T. Ivančič20252025-09-05 09:02:06Magistrsko delo/naloga172070UDK: 669VisID: 107070COBISS_ID: 256086787sl