一种快速生产类球形碳化硼陶瓷粉体的方法技术

本发明专利技术公开了一种快速生产类球形碳化硼陶瓷粉体的方法，包括以下步骤，将碳源与硼源按照质量比1：2.8配料，将配料的粉体置入球磨机中混合均匀，球磨时间为12

【技术实现步骤摘要】
一种快速生产类球形碳化硼陶瓷粉体的方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷生产
，具体涉及一种快速生产类球形碳化硼陶瓷粉体的方法。

技术介绍

[0002]碳化硼是高性能陶瓷材料中的一种重要的高温耐磨材料，作为硬度值第三的超硬碳化硼(B4C)陶瓷，由于碳化硼陶瓷的高杨氏模量高以及低断裂韧性等特性，B4C的晶体结构为斜方六面体，正是由于B4C中B原子与C原子以B
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C共价键的形式存在，导致B4C的自扩散系数低，晶界难以移动，难以实现高致密度烧结。
[0003]碳化硼陶瓷具有低密度、高硬度、高熔点、优异的化学稳定性以及良好的中子吸收界面等特点，可以在磨料切割、涂层材料、轻型装甲及控制核裂变等方面得到广泛应用。在抵抗弹头冲击时，相较于其他材料，碳化硼不易产生塑性形变，可依靠自身特性使弹头钝化或破碎，碳化硼表面可以产生裂纹吸收弹头高速冲击时产生的能量。碳化硼材料在某些领域可以取代金刚石材料，有效降低生产成本。因其硬度高、耐磨损、抗辐射等特点也可以用来做碳化硼涂层刀具等机械工具。碳化硼特种陶瓷作为新型材料的一种，它的发展也对陶瓷粉体材料制备提出了新的要求，碳化硼粉体是制备陶瓷的物质保障，目前常见制备碳化硼粉体的方法碳热还原法，自蔓延高温合成法，化学气相沉积法，溶胶凝胶法等。
[0004]经对现有技术的文献检索发现，公开号为CN106744968 A的中国专利公开了一种固相法制备高纯碳化硼粉体的制备方法。该方法不足在于：制备工艺繁琐，多次升温增加了能耗，不利于绿色高效。经文献检索还发现，公开号为CN113548667 B的中国专利公开了一种电流辅助低温快速制备超细碳化硼粉体的方法，该方法的不足在于：在电流辅助低温快速制备超细碳化硼粉体之后仍要进行研磨、酸洗、抽滤和干燥处理，工艺繁琐，不利于大规模生产。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种快速生产类球形碳化硼陶瓷粉体的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种快速生产类球形碳化硼陶瓷粉体的方法，包括以下步骤，将碳源与硼源按照质量比1：2.8配料，将配料的粉体置入球磨机中混合均匀，球磨时间为12
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16h，转速为100
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300r/min；将球磨混合后的粉体取出烘干，喷雾造粒得到45
‑
100μm粉体，将粉体喷吹进入感应等离子体装置，在等离子体6000
‑
7000℃处理后，收集得到15
‑
25μm类球形碳化硼粉体。
[0007]优选的，碳源的纯度大于99.7％，硼源的纯度大于98％。
[0008]优选的，碳源为炭黑、石油焦的一种，硼源为三氧化二硼。
[0009]优选的，球磨机的球磨介质为无水乙醇，磨球为玛瑙球。
[0010]优选的，粉体喷吹进入感应等离子体装置的喷吹进粉速率8
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12kg/h，工作气体为
氩气，氩气流量为60
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100L/min。
[0011]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0012]本专利技术提供了一种快速制备碳化硼陶瓷粉体的制备方法，该方法将喷雾造粒直接等离子体喷吹形成类球状碳化硼陶瓷粉体，实现了快速高效率的类球形碳化硼粉体制备，纯度大于98％，流动性好，硬度高，便于陶瓷成型，可用于陶瓷领域，也可直接用作热喷涂原料，且本专利技术采用的快速等离子喷吹法更加环保高效。
附图说明
[0013]在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本专利技术的更多细节、特征和优点被公开，在附图中：
[0014]图1示出了本专利技术的感应等离子体装置结构示意图；
[0015]图2示出了本专利技术的实施例二的碳化硼陶瓷的微观断面形貌图；
具体实施方式
[0016]下面结合具体实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]本实施例的一种快速生产类球形碳化硼陶瓷粉体的方法，一种快速生产类球形碳化硼陶瓷粉体的方法，包括以下步骤，将碳源与硼源按照质量比1：2.8配料，将配料的粉体置入球磨机中混合均匀，球磨时间为12
‑
16h，转速为100
‑
300r/min；将球磨混合后的粉体取出烘干，喷雾造粒得到45
‑
100μm粉体，将粉体喷吹进入感应等离子体装置，在等离子体6000
‑
7000℃处理后，收集得到15
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25μm类球形碳化硼粉体。
[0018]进一步的，碳源的纯度大于99.7％，硼源的纯度大于98％。
[0019]进一步的，碳源为炭黑、石油焦的一种，硼源为三氧化二硼。
[0020]进一步的，球磨机的球磨介质为无水乙醇，磨球为玛瑙球。
[0021]进一步的，粉体喷吹进入感应等离子体装置的喷吹进粉速率8
‑
12kg/h，工作气体为氩气，氩气流量为60
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100L/min。
[0022]实施例1：
[0023]本实施例提出一种快速制备碳化硼陶瓷粉体，由以下步骤制得：选取炭黑、石油焦作为碳源，氧化硼(B2O3)作为硼源，按照质量比例1:2.8配料，将上述混合的粉体置入球磨机中混合均匀，球磨时间为12h，转速为100r/min。
[0024]球磨混合后的粉体取出烘干，喷雾造粒得到45
‑
100μm粉体，将粉体喷吹进入感应等离子体装置，喷吹进粉速率8kg/h，工作气体为氩气，氩气流量为100L/min，在等离子体6000
‑
7000℃处理后，收集所得得到15
‑
25μm类球形碳化硼粉体。
[0025]经检测，碳化硼纯度大于99％。
[0026]实施例2:
[0027]本实施例提出一种快速制备碳化硼陶瓷粉体，由以下步骤制得：选取炭黑、石油焦作为碳源，氧化硼(B2O3)作为硼源，按照质量比例1:2.8配料，将上述混合的粉体置入球磨
机中混合均匀，球磨时间为16h，转速为300r/min。
[0028]球磨混合后的粉体取出烘干，喷雾造粒得到45
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100μm粉体，将粉体喷吹进入感应等离子体装置，喷吹进粉速率12kg/h，工作气体为氩气，氩气流量为60L/min，在等离子体6000
‑
7000℃处理后，收集所得得到15
‑
25μm类球形碳化硼粉体。
[0029]经检测，碳化硼纯度大于98.6％。
[0030]实施例3:
[0031]本实施例提出一种快速制备碳化硼陶瓷粉体，由以下步骤制得：选取炭黑、石油焦作为碳源，氧化硼(B2O3)作为硼源，按照质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速生产类球形碳化硼陶瓷粉体的方法，其特征在于，包括以下步骤，将碳源与硼源按照质量比1：2.8配料，将配料的粉体置入球磨机中混合均匀，球磨时间为12
‑
16h，转速为100
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300r/min；将球磨混合后的粉体取出烘干，喷雾造粒得到45
‑
100μm粉体，将粉体喷吹进入感应等离子体装置，在等离子体6000
‑
7000℃处理后，收集得到15
‑
25μm类球形碳化硼粉体。2.根据权利要求1所述的一种快速生产类球形碳化硼陶瓷粉体的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华坚，柯美亚，张学稳，仲朝恒，
申请(专利权)人：兰溪泛翌精细陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：