[发明专利]碳化硼陶瓷烧结制备方法

权利要求书

1.一种碳化硼陶瓷烧结制备方法，其特征在于：采用常压原位反应两步烧结制备，包括以下步骤：

（1）将各种原料按照配方比例放入混料制浆设备，所述的各种原料包括以下重量百分比的各组分：碳化硼粉60～90wt%，碳粉1.8～18wt%，金属粉8～36wt%，分散剂0.1～2wt%，粘接剂0.1～5wt%；然后球磨制浆，球磨制浆过程另外加入去离子水，使得所得的浆料的固含量为30～60wt%；

（2）将步骤（1）所得浆料，利用喷雾干燥造粒工艺制得造粒料；

（3）将步骤（2）所制造粒料采用干压法成型或冷等静压成型工艺得到素坯；

（4）将步骤（3）所得的素坯放入真空炉内，真空度为0-10Mbar；在600～900℃温度下保温0.5～4h，脱去有机添加剂，得到预烧素坯；或在真空炉内通入惰性保护气体，在600～900℃温度下保温0.5～4h进行预烧，脱去有机添加剂，得到预烧素坯；

（5）将步骤（4）所得的预烧素坯放入真空炉内，控制真空炉内真空度为0-10Mbar；在1400～1800℃温度下保温0.5～2h；继续提高温度，到1801～2100℃，保温0.5～2h，烧结得到碳化硼陶瓷；或在真空炉内通入惰性保护气体，控制真空炉内真空度为11000Pa在1400～1800℃温度下保温0.5～2h；继续提高温度，到1801～2100℃，保温0.5～2h，烧结得到碳化硼陶瓷。

2.根据权利要求1所述的碳化硼陶瓷烧结制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的球磨制浆，具体为：采用碳化硼或碳化硅作为球磨时的介质球，球径为0.5～10mm，球料比即介质球的重量与碳化硼、碳粉和金属粉三种原料之和的比值为(0.25～4)∶1，球磨混料时间为1～40小时，浆料pH值为3～10，球磨机转速为30～800转/分钟。

3.根据权利要求1所述的碳化硼陶瓷烧结制备方法，其特征在于：所述碳化硼粉中B₄C>90wt%，碳化硼粉的金属粉粒度D₅₀：1～300μm。

4.根据权利要求1所述的碳化硼陶瓷烧结制备方法，其特征在于：所述金属粉为：Si粉、Al粉、Cu粉、Fe粉、Ti粉中的一种以上任意比例混合，粉的金属粉粒度D₅₀：0.5～300μm。

5.根据权利要求1所述的碳化硼陶瓷烧结制备方法，其特征在于：所述碳粉可以是石墨粉、气糟法碳黑、焦炭、石油焦，碳粉中C＞95wt％。

6.根据权利要求1所述的碳化硼陶瓷烧结制备方法，其特征在于：所述分散剂为四甲基氢氧化铵、聚乙烯醇缩丁醛、氨水、正辛醇中的一种以上任意比例混合。

7.根据权利要求1所述的碳化硼陶瓷烧结制备方法，其特征在于：所述粘结剂为糊精、聚乙烯醇、葡萄糖中的一种以上任意比例混合。