一种以La2O3改性的B4C陶瓷块体的快速制备方法技术

技术编号:22304442 阅读:25 留言:0更新日期:2019-10-16 04:37
本发明专利技术涉及一种以La2O3改性的B4C陶瓷块体的快速制备方法,属于装甲防护材料制备领域。所述制备方法为:将B4C、Ti3SiC2、Si和La2O3粉球磨混合均匀;再用放电等离子烧结系统烧结,得到所述陶瓷块体。放电等离子烧结的电场会在烧结过程中清洁和活化所述混合粉末的颗粒表面,使混合粉末致密化过程在较低的烧结温度下进行,大大缩短烧结时间,烧结得到的B4C陶瓷块体致密度可高达99.9%,并且有第二相生成,综合力学性能良好,弯曲强度可高达508.6MPa,可应用于防护材料领域。

A rapid preparation method of B4C ceramic block modified by La2O3

【技术实现步骤摘要】
一种以La2O3改性的B4C陶瓷块体的快速制备方法
本专利技术涉及一种以La2O3改性的B4C陶瓷块体的快速制备方法,具体地说,涉及一种以Ti3SiC2、Si和La2O3为烧结助剂的B4C陶瓷块体的快速制备方法,属于装甲防护材料制备领域。
技术介绍
B4C陶瓷,别名黑钻石,是目前已知的最坚硬的三种材料之一(硬度仅次于钻石和c-BN)。B4C陶瓷具有很多优异的性能,比如:高硬度(35GPa~45GPa),低密度(2.52g/cm3)、高熔点(2450℃)、具有高化学位、中子吸收、耐磨、抗氧化性以及导电性等性能。由于B4C陶瓷这些优异的性能,该材料应用十分广泛,已经应用在了国民经济的各个部门和现代技术的各个领域,如装甲、防弹衣和耐磨材料等。但是B4C陶瓷极差的烧结性能限制了这种材料的发展。B4C陶瓷的高熔点、强共价键结构(比例在90%以上)、较低的自扩散系数以及B2O3表面氧化层的存在都使得B4C陶瓷具有很高的烧结温度,很难获得致密度高的B4C陶瓷。文献报道,烧结B4C陶瓷常规的方法有无压烧结和热压烧结等。但常规烧结方法需要高的烧结温度及长的烧结时间,这对于制备得到的B4C陶瓷的性能有不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以La2O3改性的B4C陶瓷块体的快速制备方法,其特征在于:所述方法步骤如下:(1)将B4C粉、Ti3SiC2粉、Si粉和La2O3粉加入球磨罐中,混合均匀得到混合泥浆,球磨,干燥,得到混合粉末;其中,Ti3SiC2粉与Si粉的物质的量之比为2:5;Ti3SiC2粉和Si粉质量之和与La2O3粉质量的质量比为1:(0.25~4);Ti3SiC2粉和Si粉质量之和与B4C粉质量的质量比为1:(11.25~495);La2O3粉与B4C粉的质量比为1:(11.25~495);(2)采用放电等离子烧结系统对所述混合粉末进行烧结处理,得到一种以La2O3改性的B4C陶瓷块体。

【技术特征摘要】
1.一种以La2O3改性的B4C陶瓷块体的快速制备方法,其特征在于:所述方法步骤如下:(1)将B4C粉、Ti3SiC2粉、Si粉和La2O3粉加入球磨罐中,混合均匀得到混合泥浆,球磨,干燥,得到混合粉末;其中,Ti3SiC2粉与Si粉的物质的量之比为2:5;Ti3SiC2粉和Si粉质量之和与La2O3粉质量的质量比为1:(0.25~4);Ti3SiC2粉和Si粉质量之和与B4C粉质量的质量比为1:(11.25~495);La2O3粉与B4C粉的质量比为1:(11.25~495);(2)采用放电等离子烧结系统对所述混合粉末进行烧结处理,得到一种以La2O3改性的B4C陶瓷块体。2.根据权利要求1所述的一种以La2O3改性的B4C陶瓷块体的快速制备方法,其特征在于:步骤(1)中:Ti3SiC2粉和Si粉质量之和与B4C粉质量的质量比为1:(11.25~120)。3.根据权利要求1所述的一种以La2O3改性的B4C陶瓷块体的快速制备方法,其特征在于:步骤(1)中:La2O3粉与B4C粉的质量比为1:(11.25~120)。4.根据权利要求1所述的一种以La2O3改性的B4C陶瓷块体的快速制备方法,其特征在于:步骤(1)中:Ti3SiC2粉和Si粉质量之和与B4C粉质量的质量比为1:(11.25~120),La2O3粉与B4C粉的质量比为1:(11.25~120)。5.根据权利要求1所述的一种以La2O3改性的B4C陶瓷块体的快速制备方法,其特征在于:步骤(1)中:B4C粉的粒径≤10μm;Ti3SiC2粉的粒径≤200目;Si粉的粒径≤10μm;La2O3粉的粒径≤10μm。6.根据权利要求1所述的一种以La2O3改性的B4C陶瓷块体的快速制备方法,其特征在于:步骤(1)中:球磨参数为:球磨介质为无水乙醇;球料比为(1~5):1;球磨机转速为100r/min~550r/min,球磨时间为0.5h~6h;磨球由质量比为(0.1~10):1的大玛瑙球和小玛瑙球组成,大玛瑙球的直径为10mm~30mm,小玛瑙球的直径为1mm~5mm。7.根据权利要求1所述的一种以La2O3改性的B4C陶瓷块...

【专利技术属性】
技术研发人员:张朝晖程兴旺宋奇尹仕攀胡正阳王浩
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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