【技术实现步骤摘要】
一种基于颗粒级配的碳化硼基陶瓷复合材料的制备方法
:本专利技术属于材料
,具体涉及一种基于颗粒级配的碳化硼基陶瓷复合材料的制备方法。
技术介绍
:碳化硼(B4C)陶瓷在结构陶瓷中占有重要地位,它具有许多优良的性能,最突出的性能就是高硬度和低密度,常温下其硬度仅次于金刚石和立方氮化硼。同时,碳化硼陶瓷还具有高模量、良好的耐磨性、优异的中子吸收性能、高熔点、良好的导电性、优越的抗化学侵蚀能力等特点,现已被国外广泛用作防弹装甲材料、高温结构材料、原子反应堆控制和屏蔽材料、耐磨材料、耐酸碱腐蚀材料、切割研磨工具及电热材料等。但是由于碳化硼陶瓷原子间以牢固的共价键结合、晶界移动阻力大、烧结活化能低,要获得高致密的烧结体异常困难,通常需要极高的温度进行烧结,其烧结温度通常在2000℃左右。
技术实现思路
:本专利技术的目的是克服上述现有技术存在的不足,提供一种基于颗粒级配的碳化硼基陶瓷复合材料制备方法。该方法通过颗粒级配结合凝胶注模的方法可制备出高相对密度、结构均匀的坯体,从而获得B4C含量高、组织均匀的反应烧结碳化硼陶瓷复合材料,提高反应烧结碳化硼陶瓷复合材料的综合性能。 ...
【技术保护点】
1.一种基于颗粒级配的碳化硼基陶瓷复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:混合浆料制备:(1)取不同粒度的B4C粉体,包括B4C粉体A,B4C粉体B,B4C粉体C,B4C粉体D与B4C粉体E,其中,所述的B4C粉体A平均粒度为2μm,所述的B4C粉体B平均粒度为10μm,所述的B4C粉体C平均粒度为20μm,所述的B4C粉体D平均粒度为40μm,所述的B4C粉体E平均粒度为120μm,按质量比,A:B:C:D:E=(0.14~0.3):(0~0.43):(0~0.28):(0~0.29):(0~0.42):(0~0.65),混合形成混合粉体,所述的混合粉体中包 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于颗粒级配的碳化硼基陶瓷复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:混合浆料制备:(1)取不同粒度的B4C粉体,包括B4C粉体A,B4C粉体B,B4C粉体C,B4C粉体D与B4C粉体E,其中,所述的B4C粉体A平均粒度为2μm,所述的B4C粉体B平均粒度为10μm,所述的B4C粉体C平均粒度为20μm,所述的B4C粉体D平均粒度为40μm,所述的B4C粉体E平均粒度为120μm,按质量比,A:B:C:D:E=(0.14~0.3):(0~0.43):(0~0.28):(0~0.29):(0~0.42):(0~0.65),混合形成混合粉体,所述的混合粉体中包括B、C、D或E中的两种或三种,以及A;(2)将丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺、分散剂与去离子水混合,按质量比,丙烯酰胺:去离子水=0.11~0.25,丙烯酰胺:亚甲基双丙烯酰胺=30~48,分散剂:去离子水=0.027~0.03,搅拌至完全溶解,形成混合溶液;(3)向混合溶液中加入混合粉体,形成水基B4C混合浆料;其中,混合浆料中碳化硼的含量为60~65vol%;步骤2:素坯制备:(1)将混合浆料真空除气3~10min,加入过硫酸铵,搅拌均匀后,注模并在模具中固化,常压干燥后,获得干燥坯;其中,所述的过硫酸铵加入量按质量比为混合溶液质量的0.5~0.7%;(2)对干燥坯进行高温碳化,制得颗粒级配B4C素坯;其中,所述的碳化温度为600~900℃,碳化保温时间为2~4h;步骤3:碳化硼基陶瓷复合材料制备:(1)在颗粒级配B4C坯体表面均匀铺单质硅后,进行高温熔渗,制得烧结体,其中,所述的熔渗温度为1450~1600℃,保温30~60min;(2)将烧结体冷却至室温后,取出,除去表层多余的单质硅,制得基于颗粒级配的碳化硼基陶瓷复合材料。2.根据权利要求1所述的基于颗粒级配的碳化硼基陶瓷复合材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤1(1)中,B4C混合粉体由五种规格B4C粉体按比例进行颗粒级配,其中,B4C粉体A的粒度范围为1.2~2.8μm,所述的B4C粉体B的粒度范围为7~1...
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