一种超高温陶瓷硼化物固溶体粉体的制备方法技术

一种超高温陶瓷硼化物固溶体粉体的制备方法，属于硼化物固溶体粉体的制备方法。首先分别称取合成单相硼化物ZrB2、TaB2、HfB2等所需粉料，再按Zr：Ta、Hf：Ta或Zr：Hf的摩尔比分别从合成单相硼化物ZrB2、TaB2、HfB2所需粉料中称取相应的粉料配成混合粉料，最后经过超高温热处理进行碳热还原反应合成超高温陶瓷硼化物固溶体ZrxTa1‑xB2、HfxTa1‑xB2或HfxZr1‑xB2粉体。通过对混合粉料中各组分含量的调控对固溶原子摩尔比进行调控，实现对硼化物固溶体的固溶度及微观结构进行有效控制，从而为能够充分利用超高温陶瓷硼化物固溶体极有潜力的氧化防护能力和防护机制，拓展其在极端环境下的应用打下坚实的基础。本发明专利技术具有原料来源广，成本较低，制备工艺简单，适合工业化生产。

Preparation of a superhigh temperature ceramic powder for boride solid solution

【技术实现步骤摘要】
一种超高温陶瓷硼化物固溶体粉体的制备方法
本专利技术涉及一种硼化物固溶体粉体的制备方法，尤其涉及一种超高温陶瓷硼化物固溶体粉体的制备方法。
技术介绍
超高温陶瓷硼化物ZrB2、TaB2、HfB2等是一类可以应用到极端环境中的结构陶瓷材料，其拥有高熔点(3245℃)、高热导、高电导、较好的化学稳定性和氧化防护力、较高的比寿命等众多优异性能，引起了研究者的极大关注，其成为火箭发动机、大气层再入以及超音速飞行等极端环境下的候选材料。由于超高温陶瓷硼化物ZrB2、TaB2、HfB2等具有相似的晶体结构，都是六方晶系，且Hf原子、Zr原子和Ta原子的原子半径非常接近，分别为和因此，在制备过程中二种硼化物共存的情况下极有可能形成连续型固溶体ZrxTa1-xB2、HfxTa1-xB2或HfxZr1-xB2。文献1“D.Sciti,L.Silvestroni,G.Celotti,etal.SinteringandmechanicalpropertiesofZrB2-TaSi2andHfB2-TaSi2ceramiccomposites[J].JournaloftheAmericanCerimicSo本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高温陶瓷硼化物固溶体粉体的制备方法，其特征在于：首先分别称取合成单相硼化物ZrB2、TaB2、HfB2所需粉料，再按Zr：Ta、Hf：Ta或Zr：Hf的摩尔比分别从合成单相硼化物ZrB2、TaB2、HfB2所需粉料中称取相应的粉料配成混合粉料，最后经过超高温热处理进行碳热还原反应合成超高温陶瓷硼化物固溶体ZrxTa1‑xB2、HfxTa1‑xB2或HfxZr1‑xB2粉体。

【技术特征摘要】
1.一种超高温陶瓷硼化物固溶体粉体的制备方法，其特征在于：首先分别称取合成单相硼化物ZrB2、TaB2、HfB2所需粉料，再按Zr：Ta、Hf：Ta或Zr：Hf的摩尔比分别从合成单相硼化物ZrB2、TaB2、HfB2所需粉料中称取相应的粉料配成混合粉料，最后经过超高温热处理进行碳热还原反应合成超高温陶瓷硼化物固溶体ZrxTa1-xB2、HfxTa1-xB2或HfxZr1-xB2粉体。2.根据权利要求1所述的一种超高温陶瓷硼化物固溶体粉体的制备方法，其特征在于：具体步骤为：步骤1：将Ta2O5粉，C粉和B2O3粉按照1：11：2~4的摩尔比例称取合成TaB2所需混合粉料a；步骤2：将ZrO2粉，C粉和B2O3粉按照1：5：1~2的摩尔比例称取合成ZrB2所需混合粉料b；步骤3：将HfO2粉，C粉和B2O3粉按照1：5：1~2的摩尔比例称取合成HfB2所需混合粉料c；步骤4：将称量好的混合粉料a，b，c分别装入球磨罐中，再将球磨罐放置于球磨机上进行球磨，球磨过后过筛烘干后得到均匀混合的混合粉料A，B，C；步骤5：从均匀混合后的混合粉料A，B，C中任选2种混合粉料，按照0.05~0.95的Zr：Ta、Hf：Ta或Zr：Hf比例从混合粉料A，B或C中称取相应的粉料A*，B*或C*，进一步混合得到混合粉料x，其中x=A*+B*，A*+C*...

【专利技术属性】
技术研发人员：任宣儒，李贺军，冯培忠，郭立童，张平，鞠治成，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32