The invention belongs to the technical field of ceramic materials, and discloses an ultra-high temperature SiC_HfB2 composite ceramic, its preparation method and application. The ultra-high temperature SiC_HfB2 composite ceramics are mixed with SiC powder, HfO2 powder, Ta2O5 powder and amorphous boron powder by adding solvent and ball milling medium. After drying, the mixed powder is obtained. The mixed powder green body formed by pressing the mixed powder mould is heat treated under vacuum conditions. First, the temperature is raised to 900-1300 C for holding I, then to 1500-1800 C for holding II, and vacuum heating is carried out. SiC_HfB2 powder was prepared by spark plasma sintering. SiC_HfB2 powder was heated to 1000-1400 ~C and then calcined to 1800-2200 ~C. The SiC_HfB2 composite ceramics had good high temperature resistance.
【技术实现步骤摘要】
一种超高温SiC-HfB2复合陶瓷及其制备方法和应用
本专利技术属于陶瓷材料
，更具体地，涉及一种超高温SiC-HfB2复合陶瓷及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，对于SiC的性能的研究已引起了很多研究者的兴趣。碳化硅(SiC)陶瓷具有优异的抗击穿、耐磨损、化学稳定性、抗辐照性能等优点使其在得到广泛的应用。如SiC陶瓷是五种最具装甲应用价值的陶瓷材料之一，具有良好的抗氧化性能，但是其高温性能有待提高。HfB2作为过渡金属超高温陶瓷的一种，具有熔点高、硬度大、抗腐蚀、中子吸收截面大等优异的性质，其与SiC的复合材料必将具有更加优异的性能，是制备现代的陶瓷防护装甲板，核反应堆中中子吸收控制棒、高温轴承、防弹板、喷嘴、高温耐蚀部件以及高温和高频范围的电子设备零部件等领域的非常有前景的材料。文献报道在SiC中引入微米或者亚微米的ZrB2、HfB2、WC等物质，由于其晶粒尺寸较大，烧结后的SiC复合材料的高温强度并未得到提升。在SiC中加入纳米级的增强相后，其烧结后并未出现纳米晶颗粒，而是剧烈长大变为微米级，有些团聚现象还会出现异常长大的晶粒，降低材料性能，因此引...
【技术保护点】
1.一种超高温SiC‑HfB2复合陶瓷，其特征在于，所述超高温SiC‑HfB2复合陶瓷是将SiC粉末、HfO2粉末、Ta2O5粉末和无定型硼粉加入溶剂和球磨介质进行混合，干燥后得到混合粉体，将混合粉体模压制成的混合粉末坯体，在真空条件下进行热处理，先升温至900～1300℃保温Ⅰ，再升温至1500～1800℃保温Ⅱ，进行真空热处理得SiC‑HfB2粉末，采用放电等离子烧结将SiC‑HfB2粉末升温至1000～1400℃时充入保护气氛，然后升温至1800～2200℃煅烧制得超高温SiC‑HfB2复合陶瓷。
【技术特征摘要】
1.一种超高温SiC-HfB2复合陶瓷，其特征在于，所述超高温SiC-HfB2复合陶瓷是将SiC粉末、HfO2粉末、Ta2O5粉末和无定型硼粉加入溶剂和球磨介质进行混合，干燥后得到混合粉体，将混合粉体模压制成的混合粉末坯体，在真空条件下进行热处理，先升温至900～1300℃保温Ⅰ，再升温至1500～1800℃保温Ⅱ，进行真空热处理得SiC-HfB2粉末，采用放电等离子烧结将SiC-HfB2粉末升温至1000～1400℃时充入保护气氛，然后升温至1800～2200℃煅烧制得超高温SiC-HfB2复合陶瓷。2.根据权利要求1所述的超高温SiC-HfB2复合陶瓷，其特征在于，所述SiC、HfO2和Ta2O5的摩尔比为(30～40)：(5～15)：(0～2)。3.根据权利要求1所述的超高温SiC-HfB2复合陶瓷，其特征在于，所述SiC粉末、HfO2粉末和Ta2O5粉末的纯度均>99.9％，所述SiC粉末、HfO2粉末和Ta2O5粉末的粒径均为1～2μm；所述无定型硼粉的纯度为95～95.6％，所述无定型硼粉的粒径为1～2μm。4.根据权利要求1所述的超高温SiC-HfB2复合陶瓷，其特征在于，所述无定型硼与HfO2的摩尔比为(3～5)：1，无定型硼粉与Ta2O5摩尔比为(8～10)：1。5.根据权利要求1所述的超高温SiC-HfB2复合陶瓷，其特征在于，所述的SiC-HfB2的粒径为0.1～0.85μm，纯度为99.0～99.9wt％，氧含量为0.1～0.5wt％。6.根据权利要求1所述的超高温SiC-HfB2复合陶瓷，其特征在于，所述SiC-HfB2复合陶瓷的相对密度>99％，晶粒为1.24～2.1μm，室温强度400～...
【专利技术属性】
技术研发人员：江泽斌，张岩，郭伟明，吴利翔，林华泰，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
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