一种抑制B4C/Al复合材料界面脆性相的低成本快速B4C粉末表面改性方法技术

一种抑制B4C/Al复合材料界面脆性相的低成本快速B4C粉末表面改性方法，本发明专利技术涉及一种抑制B4C/Al复合材料界面脆性相的低成本快速B4C粉末表面改性方法。本发明专利技术是要解决现有B4C增强Al基复合材料中B4C颗粒的尖角、B4C与金属Al基体之间界面结合差、界面反应严重、界面处生成脆性金属间化合物等问题。方法：将B4C粉末放置于加热装置中同时充入O2，将反应温度由室温加热至500～800℃，保温5～120min，获得核壳结构的B4C@B2O3颗粒。本发明专利技术用于B4C/Al复合材料的制备，解决B4C在Al基复合材料中作为增强体时，与Al基体的界面结合差、抑制界面脆性相形成的问题。相形成的问题。相形成的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制B4C/Al复合材料界面脆性相的低成本快速B4C粉末表面改性方法


[0001]本专利技术涉及一种抑制B4C/Al复合材料界面脆性相的低成本快速B4C粉末表面改性方法。

技术介绍

[0002]在自然界中，B4C的硬度高达30GPa，仅次于金刚石和立方氮化硼，并且具有耐高温、密度小、热中子吸收能力强和良好的热稳定性等优点，广泛应用于坦克防弹装甲、核反应堆的控制棒、中子屏蔽等领域。然而，机械破碎获得的微米级B4C粉末颗粒具有明显的尖角特征，并且与金属Al基体之间的界面存在不相溶性或严重的界面反应，降低了B4C增强Al基复合材料的力学性能。
[0003]界面性能决定着复合材料的性能，也决定着复合材料的断裂模式。B4C与金属Al基体之间界面结合弱时，会导致材料的提前破坏。当界面处存在化学结合时，可以有效地改善结合能，但往往伴随着脆性金属间化合物的生成，成为变形过程的裂纹源而使材料的力学性能降低。专利号US5722033(A)专利技术名称为“Fabrication methods for metal matrix composites”中指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制B4C/Al复合材料界面脆性相的低成本快速B4C粉末表面改性方法，其特征在于抑制B4C/Al复合材料界面脆性相的低成本快速B4C粉末表面改性方法具体按以下步骤进行：将B4C粉末放置于加热装置中同时充入O2，将反应温度由室温加热至500～800℃，在500～800℃的温度下保温5～120min，获得核壳结构的B4C@B2O3颗粒；充入O2的浓度为21％～90％。2.根据权利要求1所述的一种抑制B4C/Al复合材料界面脆性相的低成本快速B4C粉末表面改性方法，其特征在于所述B4C粉末经过表面活化处理：具体过程是将B4C粉末分散在稀盐酸水溶液中进行酸洗，静置，采用去离子水清洗后抽滤、烘干，获得表面活化的B4C粉末；B4C粉末质量与稀盐酸水溶液的质量比为1:(3～5)。3.根据权利要求1所述的一种抑制B4C/Al复合材料界面脆性相的低成本快速B4C粉末表面改性方法，其特征在于所述加热装置为烧结炉。4.根据权利要求1所述的一种抑制B4C/Al复合材料界面脆性相的低成本快速B4C粉末表面改性方法，其特征在于将反应温度由室温加热至500～650℃，在500～650℃的温度下保温10～60min；充入O2的浓度为25％～70％。5.根据权利要求1所述的一种抑制B4C/Al复合材料界面脆性相的低成本快速B4C粉末表面改性方法，其特征在于将反应温度由室温加...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜龙涛，薛威，修子扬，武高辉，康鹏超，陈国钦，张强，苟华松，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：