[发明专利]一种碳化硼陶瓷的处理方法及应用

说明书

本发明提供一种碳化硼陶瓷的处理方法及应用，所述处理方法包括将研磨、抛光后的碳化硼陶瓷通过电解进行腐蚀的步骤；其中，电解液为浓度为0.1～0.3mol/L的氢氧化钾溶液，所述碳化硼陶瓷作为阳极，电解电流为0.1～0.3A，电解时间为20～60s。本发明提供了一种碳化硼陶瓷的处理方法，该处理方法工艺简单、安全、耗时短、成本低，得到的碳化硼陶瓷晶界清晰、晶粒完整，便于清晰地观察碳化硼陶瓷的微观结构，包括晶粒尺寸、形貌及分布，气孔大小及杂质分布等。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料检测技术领域，更具体地，涉及一种碳化硼陶瓷的处理方法及应用。

背景技术

碳化硼陶瓷具有化学稳定性好、强度高、耐酸碱腐蚀以及高的中子吸收率等优点，被广泛用于军工及核电领域作为防弹装甲材料和中子吸收材料等。

目前，制备碳化硼材料一般采用：无压烧结工艺、热等静压烧结工艺、热压烧结工艺等。在碳化硼陶瓷制备过程中，因烧结工艺的不同其晶粒排列结合不同，从而导致碳化硼陶瓷性能有所差别。碳化硼表面微观结构组织分析是一种常用的检测表征手段，即对碳化硼陶瓷的晶界、晶粒尺寸和形貌、气孔大小及分布等进行观察，进而获得所需性能的碳化硼陶瓷。

为观察碳化硼的微观形貌一般采用离子刻蚀、普通化学腐蚀等方法。但是，离子刻蚀中高能离子容易引入新缺陷，刻蚀后陶瓷晶界不清晰。由于碳化硼化学稳定性好，普通化学腐蚀腐蚀效果不明显，腐蚀后晶界不完整、不清晰。目前公开的碳化硼处理方法均不理想，这限制了碳化硼陶瓷的研究以及在更多高科技领域的应用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种碳化硼陶瓷的处理方法及应用。

本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种碳化硼陶瓷的处理方法，包括将研磨、抛光后的碳化硼陶瓷通过电解进行腐蚀的步骤；

其中，电解液为浓度为0.1～0.3mol/L的氢氧化钾溶液，所述碳化硼陶瓷作为阳极，电解电流为0.1～0.3A，电解时间为20～60s。

本发明研究发现，将研磨、抛光后的碳化硼陶瓷通过电解进行腐蚀，该工艺简单、安全、耗时短、成本低，得到的碳化硼陶瓷晶界清晰、晶粒完整，便于清晰地观察碳化硼陶瓷的微观结构，包括晶粒尺寸、形貌及分布，气孔大小及杂质分布等。其中，电解液的选择、电解电流及电解时间等因素对结果影响较大，只有将它们同时控制在上述范围内，相互间契合才能获得晶界清晰、晶粒完整的碳化硼陶瓷，便于观察分析。

优选地，以石墨作为阴极。石墨可制成石墨棒的形式。

优选地，所述研磨为机械研磨，依次采用80μm、45μm、30μm、15μm、9μm、6μm金刚石砂纸粗磨平整，再使用3μm、1μm、0.5μm金刚石砂纸精磨。

进一步优选地，所述粗磨时转速为160～200r/min，时间为8～12min；所述精磨时转速为100～150r/min，时间为2～5min。

优选地，采用氯丁橡胶抛光布进行所述抛光。

进一步优选地，所述抛光时转速为100-150r/min，时间为2～5min。

进一步地，所述处理方法还包括将腐蚀后的碳化硼陶瓷从电解液中取出，依次用清水和无水乙醇冲洗后吹干的步骤。

本发明还提供由上述任一碳化硼陶瓷的处理方法获得的样品在碳化硼陶瓷微观结构分析中的应用。

进一步地，采用扫描电镜或金相显微镜对所述样品进行微观组织观察。

本发明的有益效果：