一种具有线性导电特性的碳化硼基复相陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种具有线性导电特性的碳化硼基复相陶瓷材料及其制备方法。所述碳化硼基复相陶瓷材料包括碳化硼基体以及分散于所述碳化硼基体周围的碳第二相材料，所述碳第二相优选以石墨相形式存在；其中碳第二相材料的含量为2~10wt%时所述复相陶瓷材料的导电性为非线性特性，非线性系数α为1.17~1.30；所述碳第二相材料的含量≥10wt%时所述复相陶瓷材料的导电性为线性特性，所述碳化硅基复相陶瓷的电阻率为56.2Ω·cm以下。

【技术实现步骤摘要】
一种具有线性导电特性的碳化硼基复相陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及一种具有线性导电特性的碳化硼基复相陶瓷材料及其制备方法，属于碳化硼陶瓷领域。
技术介绍
碳化硼(B4C)具有低密度、高模量和优良的高温性能，由于B元素具有非常高的中子吸收截面，B4C可以作为核反应堆减速元件或核反应器的防辐射部件。B4C一系列引人注目的优点使其在军事国防、核工业、航空航天等领域有重要的应用，可用作高温结构材料、功能材料、中子吸收材料。由于导电B4C陶瓷具有良好的电导率、热导率、高温抗氧化性及耐腐蚀特性，使其在核反应堆热交换器、高温喷管、加热元件，防静电领域、陶瓷电极材料等领域具有广阔的应用前景，例如：将其制备为多孔泡沫B4C导电陶瓷催化剂多孔载体，通过调节电阻率实现自主加热，达到充分发挥催化剂催化效率的目的，可应用于水或气体催化净化领域。另外B4C硬度较高，传统的方法难以加工，成本较高；而导电B4C陶瓷陶瓷电阻率较低，可以通过电火花加工或导电线切割的方法将其加工成复杂形状的陶瓷产品，方法简单，成本较低。>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种具有线性导电特性的碳化硼基复相陶瓷材料，其特征在于，所述碳化硼基复相陶瓷材料包括碳化硼基体以及分散于所述碳化硼基体周围的碳第二相材料，所述碳第二相优选以石墨相形式存在；其中碳第二相材料的含量为2~10wt%时所述复相陶瓷材料的导电性为非线性特性，非线性系数α为1.17~1.30；所述碳第二相材料的含量≥10wt%时所述复相陶瓷材料的导电性为线性特性，所述碳化硅基复相陶瓷的电阻率为56.2Ω·cm以下。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有线性导电特性的碳化硼基复相陶瓷材料，其特征在于，所述碳化硼基复相陶瓷材料包括碳化硼基体以及分散于所述碳化硼基体周围的碳第二相材料，所述碳第二相优选以石墨相形式存在；其中碳第二相材料的含量为2~10wt%时所述复相陶瓷材料的导电性为非线性特性，非线性系数α为1.17~1.30；所述碳第二相材料的含量≥10wt%时所述复相陶瓷材料的导电性为线性特性，所述碳化硅基复相陶瓷的电阻率为56.2Ω·cm以下。


2.根据权利要求1所述的碳化硼基复相陶瓷材料，其特征在于，所述碳化硼基复相陶瓷材料的密度为2.0~2.3g·cm-3，抗弯强度为160~200MPa。


3.根据权利要求1或2所述的具有线性导电特性的碳化硼基复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将碳化硼粉体和碳源混料，球磨，得到混合浆料；
将所得混合浆料烘干或喷雾造粒，得到碳化硼陶瓷粉体；以及
将所得碳化硼陶瓷粉体干压成型、再经过冷等静压和负压脱蜡，在2000~2200℃烧结保温1~2h，得到碳化硼基复相陶瓷材料。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳化硼粉体的粒径为0.1~1.5μm。


5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述碳源为碳黑、酚醛树脂、无定形碳中至...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，祝明，黄政仁，杨晓，刘岩，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31