[发明专利]一种湿法成型原位反应烧结制备碳化硼陶瓷的方法

摘要

一种湿法成型原位反应烧结制备碳化硼陶瓷的方法，它涉及一种碳化硼陶瓷的制备方法。本发明的目的是要解决现有常压烧结得到的碳化硼陶瓷存在力学性能差的问题。方法：一、称取碳化硼粉体、三氧化二硼和炭黑作为原料；二、配制浆料；三、研磨混合；四、压滤陈腐；五、制坯；六、烧结，得到碳化硼陶瓷。优点：致密度可达97％以上；密度为2.45g/cm³～2.50g/cm³；抗弯强度值可达到420MPa～440MPa，硬度为33GPa～35GPa，弹性模量为450GPa～480GPa，断裂韧性为2.8MPa·m^1/2～3.3MPa·m^1/2。本发明主要用于制备不规则的、异形的或结构复杂的碳化硼陶瓷。

主权项

1.一种湿法成型原位反应烧结制备碳化硼陶瓷的方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：一、称取原料：按质量分数称取80％～90％的碳化硼粉体、7％～14％的三氧化二硼粉体和3％～8％的炭黑作为原料；二、配制浆料：以去离子水为分散介质，先加入粘结剂和分散剂，再加入步骤一称取的原料，得到初始浆料，所述初始浆料的固含量为30wt％～60wt％；所述步骤一称取原料的总质量与粘结剂的质量的比为100:(1～2)；所述步骤一称取原料的总质量与分散剂的质量的比为100:(1～2)；三、研磨混合：使用砂磨机将初始浆料研磨5h～10h，得到混匀后浆料；所述混匀后浆料中碳化硼的粒径为10nm～100nm；然后将混匀后浆料加入搅拌机中，搅拌至得到球状颗粒料泥，且球状颗粒料泥的含水率为10％±0.5％；四、压滤陈腐：使用压滤机将球状颗粒料泥过滤压制成块状，陈腐22h～28h，得到陈腐后泥料；五、制坯：将陈腐后泥料使用挤出机挤出成型，然后置于干燥间内，采用水蒸汽调控干燥间内的温度和湿度进行梯度温度和梯度湿度干燥，得到碳化硼陶瓷预制坯体；六、烧结：将碳化硼陶瓷预制坯体在真空气氛下以700℃～800℃温度条件下进行原位烧结，保温30min～60min，升温至2000℃～2300℃，在真空气氛下以2000℃～2300℃温度条件下进行常压烧结，保温60min～90min，降温至室温，得到碳化硼陶瓷。