共晶组织超高温ZrB2‑SiC复相陶瓷及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种共晶组织超高温ZrB2‑SiC复相陶瓷及制备方法，将定向凝固的ZrB2‑SiC复合材料通过机械研磨获得的粉末作为初始的粉末，机械混匀后利用等离子放电烧结制备出复合材料，烧结的温度为1500‑2000℃，烧结压力为10‑100MPa，烧结时间为1‑100min。本发明专利技术与经热压烧结和热等静压烧结制备的ZrB2‑SiC复合材料相比，具有明显的结晶组织，良好的力学性能，低的烧结温度且不需要添加烧结助剂，低的成本，可满足高温高强度领域的应用需求，可满足工业规模化生产的要求。

The eutectic microstructure of high temperature ZrB2 SiC composite ceramic and preparation method thereof

The invention discloses a eutectic microstructure of high temperature ZrB2 SiC composite ceramic and preparation method of ZrB2 SiC composites directional solidification obtained by mechanical polishing powder as initial powder, mechanical mixing by spark plasma sintering to prepare composite materials, sintering temperature of 1500 DEG C 2000 10 100MPa, sintering pressure, sintering time of 1 100min. Compared with the ZrB2 SiC composites by hot pressing sintering and hot isostatic pressing sintering prepared by the invention has obvious, crystal structure, good mechanical properties, low sintering temperature and does not need to add additives, low cost, and can meet the application requirements of high temperature and high field strength, can meet the needs of industrial scale production request.

【技术实现步骤摘要】
共晶组织超高温ZrB2-SiC复相陶瓷及制备方法
本专利技术涉及具有共晶组织的超高温陶瓷及其制备方法，具体为一种制备具有共晶组织的超高温的ZrB2-SiC复合材料的方法。
技术介绍
ZrB2为六方晶系C32型准金属结构化合物。在ZrB2的晶体结构中B-离子外层有四个电子,每个B-与另外三个B-以共价σ键相连接，形成六方形的平面网状结构；多余的一个电子则形成空间的离域大π键结构。B-离子和Zr2+离子由于静电作用，形成离子键。晶体结构中硼原子面和锆原子面交替出现构成二维网状结构，这种类似于石墨结构的硼原子层状结构和锆原子层状结构决定了ZrB2具有良好的导电导热性能和金属光泽。而硼原子面和锆原子面之间的Zr—B键以及B—B共价键的强键性则决定了ZrB2的高熔点、高硬度和化学稳定性，根据其性能它的应用方向如下：1.耐高温性：二硼化锆具有很高的熔点，其熔点为3040℃。同时在较高的温度下也能够维持较高的强度，被广泛的应用在高温航空件上。2.良好的导电性：二硼化锆涂层具有防静电性，而且广泛应用于防静电涂层材料中。涂层的导电性随着导电填料(二硼化锆)的增加而增强，这主要是利用ZrB2优良的导电性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共晶组织超高温ZrB2‑SiC复相陶瓷制备方法，以SiC和ZrB2为原料经过定向凝固‑粉末化‑等离子放电烧结工艺制得具有共晶组织的超高温的ZrB2‑SiC复合材料，包括以下主要步骤：1)将ZrB2和SiC粉末混合均匀压成棒状试样通过定向凝固的方法制备出体积比为80：20的ZrB2‑SiC复合材料；2)将1)步骤所得ZrB2‑SiC复合材料机械研磨获得粒度为1μm‑100μm粉末；3)将2)所得粉末机械混匀后利用等离子放电烧结的方法制备出目标具有共晶组织的超高温的ZrB2‑SiC复相陶瓷；等离子放电烧结的温度为1500℃‑2000℃，烧结时间为1‑100min，烧结压力为10‑100MPa。

【技术特征摘要】
1.一种共晶组织超高温ZrB2-SiC复相陶瓷制备方法，以SiC和ZrB2为原料经过定向凝固-粉末化-等离子放电烧结工艺制得具有共晶组织的超高温的ZrB2-SiC复合材料，包括以下主要步骤：1)将ZrB2和SiC粉末混合均匀压成棒状试样通过定向凝固的方法制备出体积比为80：20的ZrB2-SiC复合材料；2)将1)步骤所得ZrB2-SiC复合材料机械研磨获得粒度为1μm-100μm粉末；3)将2)所得粉末机械混匀后利用等离子放电烧结的方法制备出目标具...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡春峰，朱德贵，张海文，刘云龙，周加敏，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51