The invention discloses a graphene toughened boron carbide ceramic material and a plasma sintering preparation process thereof. The boron carbide ceramic material of the invention comprises the following components in weight percentage: B4C 74.5%80.5%, SiC 15%, Al2O3/Y2O33%9% and graphene 1.5%. The boron carbide ceramic material of the invention is prepared by using discharge plasma technology under the protection of argon atmosphere, through optimizing the technological parameters such as composition ratio, sintering temperature, holding time and so on, and at a faster heating rate. The ceramic material prepared by the invention not only has high density, but also has high hardness and good toughness. The density reaches 100%, the hardness reaches 30.87 (+0.19 GPa), and the fracture toughness reaches 5.76 (+0.29 MPa.m).
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯增韧的碳化硼陶瓷材料及其等离子烧结制备工艺
本专利技术属于放电等离子烧结材料
，涉及石墨烯增韧的碳化硼陶瓷材料等离子烧结制备工艺。
技术介绍
碳化硼是自然界中一种重要的超硬材料，其硬度仅次于金刚石和立方氮化硼，具有密度低、弹性模量高、耐磨性好、腐蚀性能好等优点，是一种综合性能优良的新型陶瓷材料，可以用来作为密封材料，中子吸收材料、防弹材料、发动机喷嘴、抛光加工硬材料的研磨、防弹材料、核辐射保护等，广泛应用于核能、国防、机械等领域碳化硼陶瓷的结构中共价键极强，共价键分数在90％以上，自扩散系数非常低，内部气孔的消除、晶界和体积扩散都需要非常高的温度，纯碳化硼陶瓷的烧结极其困难，即使在高温下也很难达到致密。另外，碳化硼粉体表面通常具有一层氧化物薄膜(B2O3)，阻碍了烧结的进行。基于以上原因，如何更有效地促成碳化硼的烧结和致密一直是该领域的研究重点。目前，工业化生产碳化硼陶瓷的主要方法是热压烧结和无压烧结。无压烧结烧结温度极其高，在2250～2300℃，保温时间长，保温时间为1-2h，但是致密化很困难，只有80-87％的致密度。热压烧结相对于无压烧结温...
【技术保护点】
1.一种石墨烯增韧的碳化硼陶瓷材料，其特征在于，以重量百分数计，包含如下组分：B4C 74.5％‑80.5％、SiC 15％、Al2O3/Y2O3 3％‑9％、石墨烯1.5％。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯增韧的碳化硼陶瓷材料，其特征在于，以重量百分数计，包含如下组分：B4C74.5％-80.5％、SiC15％、Al2O3/Y2O33％-9％、石墨烯1.5％。2.如权利要求所述的石墨烯增韧的碳化硼陶瓷材料，其特征在于，以重量百分数计，包含如下组分：B4C78.5％、SiC15％、石墨烯1.5％、Al2O3/Y2O35％。3.一种如权利要求1-2所述的石墨烯增韧的碳化硼陶瓷材料等离子烧结制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)按比例称取B4C、SiC、Al2O3/Y2O3、石墨烯粉末；(2)将步骤1的粉料混合，以无水乙醇为介质，在超声震荡机上震荡搅拌2小时；(3)将震荡后...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷增斌，陈明丹，徐伟伟，袁军堂，汪振华，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。