添加稀土氧化物的硼化锆-碳化硅复相陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种添加稀土氧化物（RE2O3）的硼化锆-碳化硅（ZrB2-SiC）复相陶瓷材料及其制备方法。本发明专利技术以纯度不低于97%的ZrB2和SiC粉为原料，以纯度不低于99%的RE2O3为添加剂，进行配料，添加剂体积分数为0.1-10vol%，获得具有不同组分的材料。原料经球磨烘干后，通过调节烧结工艺参数，在1700-1900℃之间热压烧结获得ZrB2-SiC复相陶瓷。所制备的材料的相对密度大于99%，弯曲强度为800-1000MPa，断裂韧性4.5-6MPa·m1/2，硬度15-20GPa，导热率在80-100W·(m·K)-1，抗氧化烧蚀性能好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非氧化物结构陶瓷领域，具体涉及一种添加稀土氧化物(RE2O3)的硼化锆-碳化硅(ZrB2-SiC)复相陶瓷材料及其制备方法，具体的说是主要以镧系族稀土氧化物RE2O3 (RE为镧、铈、镨、钕、铕、镝、镱、镥)为添加剂，采用热压烧结在相对低的温度下获得致密的ZrB2-SiC复相陶瓷，材料的相对密度大于99%，力学性能、导热性能和抗氧化烧蚀性能良好。
技术介绍
高超声速飞行器运行的极端环境具有超高温(1800°C以上)、高腐蚀性气氛(比如氧原子、等离子)和高气流冲刷等特征。以碳化硅或者氮化硅等为基的高温结构陶瓷及其复合材料已难以满足设计需求，而过渡金属的硼化物和碳化物超高温陶瓷具有高温强度、高温抗氧化烧蚀性、抗热震性等优异高温性能，将在高超音速飞机中得到广泛的应用(W. G.Fahrenholtzj G. E. Hilmasj A. L Chamberlain and J. W. Zimmermannj “Processingand characterization of ZrB2_based ultra-high temperature monolithic andfi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种添加稀土氧化物的硼化锆?碳化硅复相陶瓷材料，其特征在于：所述稀土氧化物为RE2O3，其中：RE为镧、铈、镨、钕、铕、镝、镱或镥中任一种，其纯度不低于99%，ZrB2和SiC的纯度不低于97%，基体中SiC的含量为10?30vol%，RE2O3的含量为0.1?10vol%，其余为ZrB2，其总体积满足100%。

【技术特征摘要】
1.一种添加稀土氧化物的硼化锆-碳化硅复相陶瓷材料，其特征在于所述稀土氧化物为RE2O3，其中RE为镧、铈、镨、钕、铕、镝、镱或镥中任一种，其纯度不低于99%，ZrBjP SiC的纯度不低于97%，基体中SiC的含量为10-30vol%, RE2O3的含量为O. l_10vol%，其余为ZrB2，其总体积满足100%。2.根据权利要求I所述的添加稀土氧化物的硼化锆-碳化硅复相陶瓷材料，其特征在于所述ZrB2的平均粒径为14 μ m, SiC平均粒径为O. 45 μ m, RE2O3的粒径小于I μ m。3.—种如权利要求I所述的添加稀土氧化物的硼化锆-碳化硅复相陶瓷材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下将稀土氧化物、硼化锆和碳化硅放入容器中，以丙酮为溶剂、以500-600转/分钟的转速行星球磨8小时，所得浆料通过旋转蒸发烘干后得到混合均匀的粉料；将混合均匀的粉料放在内壁表面涂覆BN的石墨模具中，在氩气气氛...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟明，杨振国，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：