当前位置: 首页 > 专利查询>东北大学专利>正文

一种钛毡增韧碳化硼陶瓷的制备方法技术

技术编号:40417375 阅读:18 留言:0更新日期:2024-02-20 22:35
本发明专利技术涉及一种钛毡增韧碳化硼陶瓷的制备方法,属于复合材料技术领域。本发明专利技术首先对碳化硼陶瓷粉料进行预磨及预混,对不同粒径的烧结二相进行破碎混匀,并少次多量加入Al粉进行预混合,喷雾造粒获得球形率以及实心率较好的混合粉体;其次是钛纤维毡的预处理工序,利用修型工装进行钛纤维毡切割,通过冷压装置或者上中下三层的陶瓷生胚,再通过冷等静压获得更致密以及贴合严谨的钛纤维毡‑碳化硼(Al)‑钛纤维毡‑碳化硼(Al)‑钛纤维毡的烧结结构;从而获得高强度冷胚,通过不同反应阶段设置烧结工艺,最终获得高韧高强碳化硼基陶瓷。最终烧结后钛毡增韧碳化硼陶瓷平均硬度为49Gpa以上,断裂韧性可达8.5MPa.m1/2以上,抗弯强度可达580MPa以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料,具体涉及一种钛毡增韧碳化硼陶瓷的制备方法


技术介绍

1、随着我国对于作战能力以及装备轻量化的更高追求,高性能碳化硼陶瓷凭借其独特的斜方六面体结构带来的优异的高强、高韧、低密和耐腐等性能被广泛的应用于单兵防护领域,在我国对于碳化硼研究的进程中,碳化硼的韧性一直是所有学者关心且致力于提升的指标。通过加入低熔点金属、金属氧化物等烧结二相的手段已经日渐成熟,其次通过原位合成等方式生成的增韧相也使得整个碳化硼陶瓷的制备迈上了新的台阶。

2、金属纤维毡也是近期各国研究的新热点,尤其是使其应用于航空航天、石油化工、国防军事及医药等领域。这种由一定长经比的金属纤维状压制而成的多孔毡,延伸了金属本身的优异性能,通过纤维化来扩充其应用范围。钛金属凭借其质量轻、强度高等优异性能使得其在陶瓷增韧中起着举足轻重的作用,纤维化的钛金属更能达到单一功能材料达不到的使用范围。

3、随着碳化硼陶瓷的进一步应用,人们对于单纯添加烧结二相的弊端也愈发了解,烧结二相本身的洁净程度以及与基体材料的混匀程度都严重影响着碳化硼陶瓷的性能。

...

【技术保护点】

1.一种钛毡增韧碳化硼陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的钛毡增韧碳化硼陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述的球磨采用的球桶材质选用聚氨酯或尼龙等高分子有机材料,磨球选用6mm、8mm及10mm二氧化锆球按1:2:1投入,球料比控制在2.5:1~3.5:1,粉体装入量为球桶体积的1/3~1/2,滚杠转速10~15r/min。

3.根据权利要求1所述的钛毡增韧碳化硼陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的外加剂为:①减水剂:选用聚羧酸减水剂,柠檬酸铵和聚乙二醇(PEG)中一种或多种,加入量控制在0.5%~1.5%;②保水剂:...

【技术特征摘要】

1.一种钛毡增韧碳化硼陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的钛毡增韧碳化硼陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述的球磨采用的球桶材质选用聚氨酯或尼龙等高分子有机材料,磨球选用6mm、8mm及10mm二氧化锆球按1:2:1投入,球料比控制在2.5:1~3.5:1,粉体装入量为球桶体积的1/3~1/2,滚杠转速10~15r/min。

3.根据权利要求1所述的钛毡增韧碳化硼陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的外加剂为:①减水剂:选用聚羧酸减水剂,柠檬酸铵和聚乙二醇(peg)中一种或多种,加入量控制在0.5%~1.5%;②保水剂:选用淡黄色羟丙甲基纤维素醚,加入量0.3%~0.5%;③粘结剂:粘结剂选用聚丙烯酸水溶液树脂及蜡系聚乙烯醇(pva),前者添加量0.05%~0.08%,后者需与水系pva混合使用,比例约为(水解与蜡解后)0.5:1~1.4,添加量控制在0.03%~0.07%。

4.根据权利要求1所述的钛毡增韧碳化硼陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述的喷雾造粒塔设置入口温度240℃~300℃,蠕动泵进料率为30~90g/min,出口温度80℃~120℃,雾化器速度3000~5000r/min,塔内保持负压。

5.根据权利要求1所述的钛毡增韧碳化硼陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述的钛纤维毡成分为纯ti、tc4以及tb系列部分合金,平均厚度为0.1~0.3mm每层。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:王帅陆瑞鑫王宏邢鹏飞庄艳歆都兴红杜文轩
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1