[发明专利]一种ZrB2－SiC－ZrC复相陶瓷材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种ZrB₂－SiC－ZrC复相陶瓷材料的制备方法。其特征在于采用纯度不低于98％的锆粉，硅粉和碳化硼粉为原料，按照生成ZrB₂－SiC－ZrC的反应方程式(2+x)Zr+(1－x)Si+B₄C＝2ZrB₂+(1－x)SiC+xZrC，0≤x≤0.5，进行配料，获得具有不同组分的材料。原料经球磨烘干后，通过调节烧结工艺参数，利用升温过程中引发的原料间的自蔓延反应，在1500－1700℃之间热压烧结，从而获得不同组分的ZrB₂－SiC－ZrC复相陶瓷材料。所述的方法制备的材料的相对密度大于97％，弯曲强度600－900MPa，断裂韧性4.5－6MPa·m^1/2，硬度16－19GPa。

主权项

1.一种ZrB2-SiC-ZrC复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于通过调节工艺参数，利用升温过程引发的粉体之间的自蔓延反应，通过热压反应烧结的方法，在1500℃-1700℃温度下制备的，具体步骤是：(1)以锆粉、硅粉和碳化硼粉为起始原料，按(2+x)Zr+(1-x)Si+B4C＝2ZrB2+(1-x)SiC+xZrC，0≤x≤0.5反应式称量，以丙酮为溶剂，在行星球磨机中混合浆料，通过旋转蒸发烘干得到不同组份的混合粉料；(2)将步骤1制得的混合粉料，置于石墨模具中，在真空或氩气气氛下进行分阶段热压反应烧结；所述的分阶段热压反应烧结是(a)以10-100℃/min速率升至900℃-950℃，混合粉料之间发生自蔓延反应；(b)反应发生后以10℃/min升温速率升至1420℃-1480℃，保温2-4hr；(c)保温结束后，施加20MPa-30MPa的压力，然后升温至1500℃-1700℃。