[发明专利]一种高韧性无压烧结碳化硼陶瓷制备方法

权利要求书

1.一种高韧性无压烧结碳化硼陶瓷制备方法，其特征在于，包括以下重量百分比的各组分：碳化硼粉65-78wt%，烧结助剂10-17wt%，陶瓷添加剂8-20wt%，所述烧结助剂为改性纳米炭黑、改性碳化硅亚微粉、气相白炭黑、二硼化钛微粉、钛白粉中的一种或一种以上，所述陶瓷添加剂为聚乙二醇、氨基醇、聚乙烯醇树脂、麦芽糊精、麦芽糖稀、低粘度水溶性酚醛树脂中的一种或一种以上，并包括以下步骤：

步骤一：将上述各组分按重量百分比放入搅拌磨中，加入一定量的溶剂，然后进行第一次搅拌球磨制浆，第一次搅拌球磨制浆时间为6-8h，然后将浆料经过1-5次砂磨机处理，将处理后的浆料第二次进行搅拌球磨制浆，第二次搅拌球磨制浆时间为30-48h，使得所得陶瓷浆料的固相含量为45-60wt%，搅拌球磨制浆过程中研磨介质为碳化碰球，砂磨机处理过程中研磨介质为微晶氧化铝球；

步骤二：将上述所得陶瓷浆料利用离心喷雾造粒塔进行喷雾造粒，离心喷雾造粒塔的进口温度控制为200-230℃，出口温度控制为85-90℃，造粒粉粒径控制在40目-150目之间；

步骤三：将上述所得造粒粉采用机压成型的方式压制成生坯，成型压力为150-220MPa，生坯密度控制在1.65-1.70g/cm³之间；

步骤四：将上述所得生坯放入石墨匣钵内，在生坯周围放置石墨球，使生坯掩埋在石墨球内，然后将石墨匣钵放入高温真空烧结炉内，采用无压烧结工艺进行烧结，在烧结过程中需在1350-1450℃之间温度下进行保温1.5-3h，随后在2150-2300℃之间温度下进行保温2.5-3h，最终完成烧结得到碳化硼陶瓷。

2.根据权利要求1所述的一种高韧性无压烧结碳化硼陶瓷制备方法，其特征在于，所述碳化硼粉的粒径为d50=5μm。

3.根据权利要求1所述的一种高韧性无压烧结碳化硼陶瓷制备方法，其特征在于，所述溶剂为去离子水、工业酒精中的一种或一种以上。

4.根据权利要求1所述的一种高韧性无压烧结碳化硼陶瓷制备方法，其特征在于，所述石墨球为高强度高导热石墨造粒球，球径为0.5-3mm。

5.根据权利要求1所述的一种高韧性无压烧结碳化硼陶瓷制备方法，其特征在于，所述步骤一中最后所得陶瓷浆料中的碳化硼粉的中位径控制在2.4-2.6um，最大粒径小于3.5um。