[发明专利]一种含锆的碳化硼基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种含锆的碳化硼基复合材料，所述复合材料包括下述组分按质量百分比组成：

碳化硼 30-90wt.％，

锆 10-70wt.％；

所述复合材料的制备方法，包括下述步骤：

第一步：配料

按设计的碳化硼基复合材料组份配比称取碳化硼粉和锆粉，球磨混合均匀，得到混合粉末；

第二步：真空烧结

将混合粉末装入石墨模具中，进行放电等离子烧结，烧结工艺参数为：

真空度1-10Pa，对模具中的粉末施加1-10MPa压力，以50-200℃/分钟的升温速率升温至1000-2000℃，保温1-2min后，将压力提升至15-70MPa，继续保温5-30min后，以80-120℃/分钟的速率降温至300-800℃后，随炉冷却至室温，得到成品。

2.根据权利要求1所述的一种含锆的碳化硼基复合材料，所述复合材料包括下述组分按质量百分比组成：

碳化硼 40-80wt.％，

锆 20-60wt.％。

3.根据权利要求1所述的一种含锆的碳化硼基复合材料，所述复合材料包括下述组分按质量百分比组成：

碳化硼 50-80wt.％，

锆 20-50wt.％。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种含锆的碳化硼基复合材料，其特征在于：碳化硼粉和锆粉的平均粒度均为0.1-100μm。

5.根据权利要求4所述的一种含锆的碳化硼基复合材料，其特征在于：碳化硼粉和锆粉的纯度均在98-99.999％。

6.根据权利要求1所述的一种含锆的碳化硼基复合材料，其特征在于：第一步中，球磨混合工艺参数为：球磨机转速50-150转/分钟，球料质量比1：0.5-1，球磨混合时间3-5小时。

7.根据权利要求1所述的一种含锆的碳化硼基复合材料，其特征在于：第二步中，烧结工艺参数为：

真空度1-6Pa，对模具中的粉末施加1-8MPa压力，以60-150℃/分钟的升温速率升温至1100-1800℃，保温1-2mim后，将压力提升至25-60MPa，继续保温5-25mim后，以90-120℃/分钟的速率降温至500-800℃。

8.根据权利要求1所述的一种含锆的碳化硼基复合材料，其特征在于：碳化硼粉和锆粉的平均粒度均为0.1-100μm；碳化硼粉和锆粉的纯度均在98-99.9％。

9.根据权利要求7或8任意一项所述的一种含锆的碳化硼基复合材料，其特征在于：第二步中，放电等离子设备升温及保温阶段，施加的电流320-4000A，电压4-7V，电流参数on–off选自9ms-1ms、8ms-2ms、6ms-4ms、5ms-5ms中的一种。