[发明专利]一种二硼化锆复合陶瓷材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种二硼化锆复合陶瓷材料，由以下按照重量份的原料组成二硼化锆粉末64‑68份、二硼化铪粉末25‑30份、硅化钛粉末12‑16份、钴粉10‑15份、钨粉8‑12份、莫来石6‑10份、聚乙烯醇5‑10份。本发明还提供了所述二硼化锆复合陶瓷材料的制备方法。本发明制备的二硼化锆复合陶瓷材料，其20℃断裂韧性为15.28‑17.35Pa·m1/2，1600℃抗拉强度为236‑253MPa，常温断裂韧性以及高温抗拉强度均表现优异。本发明通过在二硼化锆复合陶瓷材料中添加硅化钛粉末和钴粉，能够增强二硼化锆复合陶瓷材料的常温断裂韧性以及高温抗拉强度。

主权项

一种二硼化锆复合陶瓷材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：二硼化锆粉末64‑68份、二硼化铪粉末25‑30份、硅化钛粉末12‑16份、钴粉10‑15份、钨粉8‑12份、莫来石6‑10份、聚乙烯醇5‑10份；所述的二硼化锆复合陶瓷材料的制备方法，步骤如下：1)称取二硼化锆粉末、二硼化铪粉末、硅化钛粉末和莫来石，并放入球磨罐中，以无水乙醇为球磨介质，球磨12‑15h，并在120‑130℃下干燥2‑4h，获得第一混合粉末；2)将混合粉末在1000‑1050℃下进行煅烧处理，获得预处理粉末；3)称取钴粉和钨粉，将钴粉和钨粉与预处理粉末合并，干法球磨10‑13h，获得第二混合粉末；4)称取聚乙烯醇，并加入到第二混合粉末内，继续球磨6‑9h，获得坯料；5)将坯料在160‑180MPa的压力下干压成型，并在60‑80℃下干燥，获得素坯；6)将素坯置于热压烧结炉内，在真空度不大于1×10‑2Pa，压力为65‑70MPa的条件下进行烧结，获得二硼化锆复合陶瓷材料，烧结的温度变化为：首先以5℃/min升温至1550‑1600℃，保温4‑6h，然后以2℃/min升温至1850‑1920℃，保温1h后，再降温至1000‑1150℃，保温1‑2h。