基于高频感应加热的高纯多孔碳化硼陶瓷的制备方法技术

本发明专利技术属于碳化硼陶瓷制备技术领域，具体涉及基于高频感应加热的高纯多孔碳化硼陶瓷的制备方法，在不添加烧结助剂的情况下，利用熔体产生CO<subgt;2</subgt;导致体积膨胀而迫使柱塞向下移动，以此对碳化硼粉进行加压，既能达到热压烧结的效果，又能避免使用热压烧结炉带来产量低和成本高的问题，还能提高所制备碳化硼陶瓷的综合性能，且工艺易控，适用于量产高温气冷堆核控制棒用碳化硼陶瓷圆棒；制备得到的碳化硼陶瓷具有物相纯净、气孔率高、孔结构均匀、力学性能稳定的优点，尤其是具有很好的孔连通性，在用作高温气冷堆核控制棒时，可确保氦气及时排出，提高核控制棒的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳化硼陶瓷制备，具体涉及基于高频感应加热的高纯多孔碳化硼陶瓷的制备方法。

技术介绍

1、碳化硼陶瓷由于硼含量高，价格相对低廉，原料来源丰富等特点，常被用于制备核反应堆的控制棒。高温气冷堆的中子辐射剂量大，核控制棒吸收中子后会生成大量的氦气，若氦气无法及时排除，核控制棒极易发生肿胀破坏，因此用作高温气冷堆核控制棒的碳化硼陶瓷应以连通的多孔结构为佳。

2、专利cn 201910042944.8公开了“一种高温气冷堆核控制棒用碳化硼多孔陶瓷的制备方法”。该方法采用了适合量产的无压烧结工艺，所制备碳化硼陶瓷综合性能优异，除了孔连通性略差之外，其它性能满足高温气冷堆核控制棒的指标。该方法的不足之处在于：采用氮化硼作为烧结助剂，导致制品的纯度降低；以小粒径的碳化硼粉为原料，以昂贵的碳化硼晶须为增强剂，导致原料成本高；长时间的升温和降温，导致烧结成本高。

技术实现思路

1、为解决
技术介绍
提出的现有技术生产核控制棒用碳化硼陶瓷存在原料成本和烧结成本高，以及所制备碳化硼陶瓷纯度和气孔率低且气孔连通性差本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于高频感应加热的高纯多孔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所述的基于高频感应加热的高纯多孔碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于，碳化硼粉与石英、硼砂和碳酸钙的混合物的重量比为1：(0.46～0.60)；石英、硼砂和碳酸钙的重量比为1:(0.33～0.42):(0.08～0.17)；第一高频感应加热装置对碳化硼粉加热的温度为2150～2200℃，第二高频感应加热装置对混合物加热的温度为670～690℃。

3.根据权利要求2所述的基于高频感应加热的高纯多孔碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于，碳化硼粉与石英、硼砂和碳酸钙的混合物的重...

【技术特征摘要】

1.一种基于高频感应加热的高纯多孔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所述的基于高频感应加热的高纯多孔碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于，碳化硼粉与石英、硼砂和碳酸钙的混合物的重量比为1：(0.46～0.60)；石英、硼砂和碳酸钙的重量比为1:(0.33～0.42):(0.08～0.17)；第一高频感应加热装置对碳化硼粉加热的温度为2150～2200℃，第二高频感应加热装置对混合物加热的温度为670～690℃。

3.根据权利要求2所述的基于高频感应加热的高纯多孔碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于，碳化硼粉与石英、硼砂和碳酸钙的混合物的重量比为1：(0.50～0.56)；石英、硼砂和碳酸钙的重量比为1:(0.36～0.42):(0.11～0.17)；第一高频感应加热装置对碳化硼粉加热的温度为2150～2185℃，第二高频感应加热装置对混合物加热的温度为670～684℃。

4.根据权利要求1所述的基于高频感应加热的高纯多孔碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，碳化硼粉的平均粒径为20～40μm；石英、硼砂和碳酸钙的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：李向明，刘峻廷，郁万军，孟庆宏，刘焕新，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：