一种气压固相烧结碳化硼复相陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术涉及碳化硼陶瓷领域，提供了一种气压固相烧结碳化硼复相陶瓷及其制备方法。该制备方法包括以亚微米级碳化硼微粉、碳化钛粉、烧结助剂、碳源和有机粘结剂为原料，将原料混合，造粒后，经模压成型为生胚，将生胚先经常压烧结，再经加压烧结，随后冷却。其采用先常压烧结，再加压烧结的方式进行烧结，能够使碳化硼和碳化钛在高温时反应生成二硼化钛，使陶瓷材料两相之间具有更好的连接强度，其相对于目前广泛使用的热压烧结碳化硼技术，生产成本更低，生产效率更高。制备获得的气压固相烧结碳化硼复相陶瓷的晶界表面干净，碳化硼复合陶瓷晶界之间结合更好，具有良好的机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种气压固相烧结碳化硼复相陶瓷及其制备方法
本专利技术涉及碳化硼陶瓷领域，具体而言，涉及一种气压固相烧结碳化硼复相陶瓷及其制备方法。
技术介绍
碳化硼陶瓷具有高的硬度、良好的耐磨性，高的压缩强度和中子吸收性能，广泛应用于耐磨、防弹及核电领域。但是由于碳化硼为共价键化合物，难以在常压条件下烧结。目前大部分的碳化硼防弹陶瓷的烧结方式为热压烧结或无压烧结。热压烧结的优势在于可以得到高性能的产品，其缺点在于不能大规模生产，且每种产品在热压烧结过程中都要配备石墨模具，生产成本较高。而无压烧结碳化硼防弹陶瓷生产不受工件尺寸的影响，对于一些异形防弹陶瓷，可以通过前期加工，生产效率更高。无压烧结的方法是采用碳化钛和硼化钙作为碳化硼陶瓷烧结助剂，因为碳化钛和碳化硼在常压下反应困难，因此碳化钛与碳化硼材料之间连接不好，材料强度会受到很大的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种气压固相烧结碳化硼复相陶瓷的制备方法，其通过气压烧结方法使碳化钛与碳化硼生成二硼化钛，这种方法制备出的碳化硼复相陶瓷晶界表面干净，碳化硼复合陶瓷晶界之间结合更好，具有良好的机械性能。本专利技术的另一目的在于提供一种气压固相烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气压固相烧结碳化硼复相陶瓷的制备方法，其特征在于，其包括以亚微米级碳化硼微粉、碳化钛粉、烧结助剂、碳源和有机粘结剂为原料，将所述原料混合，造粒后，经模压成型为生胚，将所述生胚先经常压烧结，再经加压烧结，随后冷却。

【技术特征摘要】
1.一种气压固相烧结碳化硼复相陶瓷的制备方法，其特征在于，其包括以亚微米级碳化硼微粉、碳化钛粉、烧结助剂、碳源和有机粘结剂为原料，将所述原料混合，造粒后，经模压成型为生胚，将所述生胚先经常压烧结，再经加压烧结，随后冷却。2.根据权利要求1所述的气压固相烧结碳化硼复相陶瓷的制备方法，其特征在于，对所述生胚进行加压烧结包括：向烧结设备中通入惰性气体至气压为0.1-3MPa，接着于加压条件下升温烧结并保温。3.根据权利要求2所述的气压固相烧结碳化硼复相陶瓷的制备方法，其特征在于，在加压条件下升温烧结中，温度从1900-2100℃升温至2100-2300℃，升温时间为3-4h；优选地，保温时间为1-2h。4.根据权利要求2所述的气压固相烧结碳化硼复相陶瓷的制备方法，其特征在于，对所述生胚进行常压烧结包括：先对所述烧结设备抽真空至真空度为3×10-2Pa-4×10-2Pa，接着通入惰性气体至常压后，接着于常压条件下升温烧结。5.根据权利要求4所述的气压固相烧结碳化硼复相陶瓷的制备方法，其特征在于，在常压条件下升温烧结中，从室温升温至700-900℃，升温时间为5-8h，接着保温0.5-1h；随后继续升温至1900-2100℃，升温时间为6-9h。6.根据权利要求1所述的气压固相烧结碳化硼复相陶瓷的制备方法，其特征在于，对造粒后的所述原料进行模压成型包括：于50-200MPa压力进行常温模压成型，接着于200-300MPa压力进行等静压...

【专利技术属性】
技术研发人员：段春雷，付利华，李晓臣，保玉芝，赵强，
申请(专利权)人：宁夏机械研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64