[发明专利]一种ZrB2-SiCnm超高温陶瓷复合材料的制备方法

摘要

一种ZrB2-SiCnm超高温陶瓷复合材料的制备方法，它涉及一种超高温陶瓷复合材料的制备方法。它解决了现有制备ZrB2-SiCnm超高温陶瓷复合材料的工艺复杂、设备昂贵且制备周期长，得到的产品晶粒粗大的问题。制备方法：一、将纳米SiC粉末与微米ZrB2粉末放入行星式球磨机混合均匀，然后把ZrB2-SiCnm预混合粉装入无缝钢管内；二、将圆锥形木块的底面粘到无缝钢管顶端端面上，装炸药；三、实施爆破；四、将爆炸压实后得到的无缝钢管在真空条件下热处理，冷却后去掉无缝钢管，得到直径为10～14mm、长度为96～160mm的ZrB2-SiCnm超高温陶瓷复合材料。此方法制备工艺操作简单、容易合成、设备成本低廉，得到的产品致密度高且纳米晶粒几乎不长大，适合工业化生产。

主权项

一种ZrB2‑SiCnm超高温陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于ZrB2‑SiCnm超高温陶瓷复合材料的制备方法按以下步骤实施：一、用钢堵头(2)封闭无缝钢管(1)的下端口后，将ZrB2‑SiCnm预混合粉装入无缝钢管(1)内，然后用另一个钢堵头(2)封闭无缝钢管(1)的上端口；二、将圆锥形木块(3)的底面粘到无缝钢管(1)的顶端端面上，然后放置于圆柱形纸板模具(4)内，而后将炸药以密度为0.8～1.2g/mm3均匀填满圆柱形纸板模具(4)；三、将电雷管(5)镶嵌于炸药内，用爆破仪引爆电雷管(5)，实施爆破；四、将爆炸压实后得到的无缝钢管(1)放入真空度为0.1～1Pa、温度为600～800℃的真空条件下，保温1～3h，随炉冷却至室温，然后去掉无缝钢管(1)，即得ZrB2‑SiCnm超高温陶瓷复合材料；其中步骤一中装入的纳米SiC粉末与微米ZrB2粉末的混合粉，初装密度为2.0～2.5g/mm3，纳米SiC粉末与微米ZrB2粉末的体积百分比分别为5～30％∶70～95％；步骤一中无缝钢管(1)的钢管外径为20～24mm，内径为15～18mm，长度为110～200mm；步骤一中钢堵头(2)的厚度为12～20mm，直径与无缝钢管(1)的内径相同；步骤一中钢堵头(2)与无缝钢管(1)的钢材质相同；步骤二中圆锥形木块(3)的高度为16～20mm，直径与无缝钢管(1)的外径相同；步骤二中圆柱形纸板模具(4)的外径为70～100mm，厚度为1～2mm，长度为150～250mm；步骤二中无缝钢管(1)的纵向中心轴线与圆柱形纸板模具(4)的纵向中心轴线位于同一轴线上；步骤三中雷管(5)竖放的位置与圆柱形纸板模具(4)的纵向中心轴线位于同一直线上。