一种低成本碳化硼陶瓷复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低成本碳化硼陶瓷复合材料的制备方法，其包括S1、将硼酸粉体与炭黑混合均匀，模压成型后进行预脱水；S2、将预脱水后的粉体进行碳热还原反应，合成碳化硼或碳化硼

【技术实现步骤摘要】
一种低成本碳化硼陶瓷复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种低成本碳化硼陶瓷复合材料的制备方法，属于材料制备


技术介绍

[0002]碳化硼(B4C)因具有高硬度和低密度，可应用于军工防护和航天航空等领域。但因碳化硼原料粉体和陶瓷材料制备工艺成本较高，限制了其广泛应用。
[0003]目前，碳化硼陶瓷及其复合材料的制备，主要有无压烧结、热压烧结、放电等离子烧结等方法，这些制备方法的成本较高，其原因主要源于两方面：一方面，这些制备方法都需要昂贵的设备，且烧结温度也较高(2000℃左右)，这就使烧结工艺的成本较高。另一方面，这些制备方法对碳化硼原料粉体的纯度、粒度要求都比较高，碳化硼原料粉体的纯度需高于98％，碳化硼原料粉体的粒度需低于2μm，由于主要是通过碳热还原法制备的，其中存在游离碳和颗粒团聚体，就需要经过破碎和提纯，提纯和破碎处理成本比较高，这就使碳化硼原料粉体的成本较高。采用渗Si反应烧结制备碳化硼复合材料，虽可解决陶瓷材料制备工艺成本较高的问题，但仍存在碳化硼原料粉体成本较高的问题。
[0004]碳化硼粉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本碳化硼陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1、将硼酸粉体与炭黑混合均匀，模压成型后进行预脱水；S2、将预脱水后的粉体进行碳热还原反应，合成碳化硼或碳化硼
‑
C粉体；S3、将步骤S2合成的粉体与粘结剂混合均匀，模压成型，干燥后获得多孔陶瓷素坯；S4、将素坯作为骨架，以硅作为熔渗剂，进行真空熔渗，获得碳化硼陶瓷复合材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述硼酸粉体重量纯度＞99.9％；采用的炭黑粉体重量纯度＞99％，中位粒径为20nm。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述硼酸粉体与炭黑按重量比为70～80：30～20进行。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合均匀采用机械混合。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述模压成型的压力为120～180MPa，预脱水的条件为550℃条件下保温1h，使H3BO3脱水形成B2O3，得到B2O3‑
C素坯。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述碳热还原反应的条件为在1700℃的真空状态下，高温烧制30min。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述粘结剂为质量浓度为5％的聚乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翠萍，郑雅雯，夏乾，孙是昊，茹红强，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：