The invention relates to a preparation method of porous B4C ceramic preform based on agarose macromolecular gelcasting. The preparation method is a simple, economical and environment-friendly preparation method of near net size shaped special-shaped porous B4C ceramic preform. The preparation method is as follows: the porous B4C ceramic preform is obtained by adding agarose macromolecule which accounts for 0.5-5% of the mass percentage of B4C powder into the ceramic slurry and then solidifying, demoulding and sintering. The porous B4C ceramic preform prepared by the method of the invention has sufficient strength, and the through-hole diameter can ensure the complete infiltration of metal, and is suitable for preparing B4C/metal composite materials.
【技术实现步骤摘要】
一种基于琼脂糖大分子凝胶注模成型的多孔B4C陶瓷预制体
本专利技术属于多孔陶瓷材料领域,具体涉及一种基于琼脂糖大分子凝胶注模成型的多孔B4C陶瓷预制体。
技术介绍
B4C作为一种非常重要的陶瓷材料,具有低密度、超高硬度、耐磨、耐高温、良好的化学稳定性及中子吸收能力而被广泛的用于防弹装甲、高温耐磨材料、反应堆控制和屏蔽材料。然而,B4C单相陶瓷韧性不足,极大地限制了B4C陶瓷的应用发展。B4C/金属复合材料是改善B4C单相陶瓷韧性不足的有效途径,其中以B4C/铝复合材料的研究较多,工业化应用最成熟。B4C/金属复合材料常用的制备方法有粉末冶金法、搅拌复合法、浸渗法等。粉末冶金法工艺复杂、成本高、B4C分布不均匀;搅拌复合法在搅拌及浇注过程中不可避免有夹杂以及易产生偏析等问题。近年来,浸渗法为制备具有复杂形状的B4C/金属复合材料提供了新思路。浸渗法制备B4C/金属复合材料是先将B4C制备成多孔预制体,然后再将金属浸渗到多孔B4C中。多孔B4C成型工艺主要有造孔剂法、泡沫浸渍法、注浆成型等。凝胶注模成型方法简单、易于制备异形件及近净尺寸成型等优势,是一种有前景的制备多孔陶瓷的方法。在B4C预制体方面,中国专利CN105483487A公开了一种由多孔B4C基体和锆铝合金组成的B4C-铝合金复合材料,此专利技术采用粉末烧结方法制备多孔B4C基体,随后将熔融的锆铝合金溶渗进入多孔B4C基体制成B4C-铝合金复合材料。中国专利CN106830942A公开了一种多孔B4C陶瓷骨架及其冷冻注模工艺,采用浸渗法在多孔B4C陶瓷骨架中渗入Al制备B4C/Al复合材料。该方法以 ...
【技术保护点】
1.一种基于琼脂糖大分子凝胶注模成型的多孔B4C陶瓷预制体的制备方法,其特征在于,在陶瓷浆料中添加占B4C粉质量百分比0.5~5%的琼脂糖大分子,再经固化成型、脱模、烧结,即得多孔B4C陶瓷预制体。
【技术特征摘要】
1.一种基于琼脂糖大分子凝胶注模成型的多孔B4C陶瓷预制体的制备方法,其特征在于,在陶瓷浆料中添加占B4C粉质量百分比0.5~5%的琼脂糖大分子,再经固化成型、脱模、烧结,即得多孔B4C陶瓷预制体。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述陶瓷浆料以水为溶剂,按固含量为40%~60%的比例添加B4C粉;优选的,所述B4C粉的粒径为1~2μm。3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述陶瓷浆料中还包括分散剂;所述分散剂为所述B4C粉质量的0.1~0.3%;优选的,所述分散剂选自聚丙烯酸、聚乙烯醇、柠檬酸铵、四甲基氢氧化铵中一种或多种。4.根据权利要求1~3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述陶瓷浆料的pH值为7~8;优选的,采用氨水调整所述pH值。5.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法,其特征在于,将所述陶瓷浆料充分球磨均匀后,加热至50~70℃,然后添加占B4C粉质量百分比0.8~1.5%的琼脂糖大分子,搅拌均匀后,再进行真空除泡处理;优选的,所述球磨具体为:以150~200r/min的转速,球磨20~30h。6.根据权利要求1~5任一项所述的制备方法,其特征在于,所述脱模具体为:将固化成型后的陶瓷浆料置于湿度为90~95%的环境中2~3天;再在室温环境中,自然干燥15~20天;然后再置于温度为80~100℃的环境中干燥24~48小时,获得生坯。7.根据权利要求1~6任一项所述的制备方法,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘宗泉,田陆,
申请(专利权)人:北京镭硼科技有限责任公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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