一种碳化硼-硼化钛-碳化硅高硬陶瓷复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碳化硼-硼化钛-碳化硅高硬陶瓷复合材料及其制备方法，属于陶瓷材料技术领域。该复合陶瓷由碳化硼、碳化钛和硅粉经反应热压烧结得到。按重量百分比，该复合陶瓷中碳化硼的含量为50%-90%，硼化钛的含量为27%-5.4%，碳化硅的含量为23%-4.6%。本发明专利技术解决了现有碳化硼基陶瓷烧结温度过高，韧性和硬度难以同时提高的缺点。本发明专利技术利用单质硅除去碳化硼与碳化钛反应生成的碳，将降低基体材料硬度的碳转化为分散均匀的硬质材料碳化硅，起到增强补韧，提高材料硬度的作用。本发明专利技术可以在不降低基体硬度的前提下，在较低的温度制备出高韧性的碳化硼基复合陶瓷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种陶瓷复合材料及其制备方法，尤其涉及。
技术介绍
碳化硼是一种超硬材料，其硬度仅次于金刚石和立方氮化硼。此外，碳化硼具有高熔点、低密度、优异的耐磨性、极好的化学稳定性和高的中子吸收能力，其应用遍布核工业，装甲防护，航空等领域。然而，高的烧结温度和低的断裂韧性严重影响了碳化硼的进一步发展。为了解决这些问题，常规的方法是向碳化硼基体中加入第二相物质以起到降低烧结温度和提高韧性的目的。目前，研究较多，效果较好的方法是通过反应烧结在碳化硼基体中弓I入硼化钛。研究表明，在碳化硼中加入碳化钛，既可以利用他们之间的化学反应生成非化学计量的B4Ch,导致碳化硼晶格常数的改变，产生结构缺陷，从而加速传质过程，促进了烧结致密化，达到降低烧结温度的目的，又可以利用反应产物硼化钛的热膨胀系数与基体碳化硼不匹配而产生残余应力引发的微裂纹偏转效应，提高碳化硼的断裂韧性。如我国学者唐军等及国外学者L.S.Sigl采用在碳化硼中加入碳化钛反应烧结的方法制备出高韧性的碳化硼-硼化钛复合陶瓷。其中，唐军等在2050°C，35MPa的热压条件下制备出的碳化硼-硼化钛复合陶瓷中TiB2颗粒的粒径一般在3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化硼?硼化钛?碳化硅高硬陶瓷复合材料，其特征在于按重量百分比计，它由碳化硼50%?90%，硼化钛27%?5.4%，碳化硅23%?4.6%组成。

【技术特征摘要】
1.一种碳化硼-硼化钛-碳化硅高硬陶瓷复合材料，其特征在于按重量百分比计，它由碳化硼50%-90%，硼化钛27%-5.4%，碳化硅23%_4.6%组成。2.根据权利要求1所述的碳化硼-硼化钛-碳化硅高硬陶瓷复合材料，其特征在于它由原料碳化硼、碳化钛和硅的三元混合粉体经过反应热压技术烧结而成；所述原料混合粉体按重量百分比计，包括碳化硼粉体60.6%-92%，碳化钛4%-23.1%，硅粉3%_16.3%。3.根据权利要求2所述的碳化硼-硼化钛-碳化硅高硬陶瓷复合材料，其特征在于原料混合粉体中碳化硼粉体粒度在0.5-5 μ m，纯度大于94% ;碳化钛粒度在0.5-5 μ m，纯度大于96% ;硅粉粒度在0.3-100 μ m,纯度大于98%。4.权利要求1所述的一种碳化硼-硼化钛-碳化硅高硬陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于它包括以下步骤: (1)按重量百分比称量原料碳化硼粉体60.6%-92%，碳化钛4%-23.1%和硅粉3%_16.3%，备用，其中原料的质量百分比遵循反应方程B4C +2TiC+3Si—B4C+2TiB2+3SiC，上下浮动范围为2% ； (2)将称量好的粉体放入行星球磨机的球磨罐中，加入乙醇溶液作为分散介质进行混料，然后过筛除去磨球后得到混合粉体的乙醇溶液； (3)除去乙醇溶剂，得到潮湿...

【专利技术属性】
技术研发人员：王为民，张志晓，杜贤武，傅正义，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：