[发明专利]一种基于反应烧结制备碳化硼陶瓷复合材料的方法

摘要

本发明涉及一种基于反应烧结制备碳化硼陶瓷复合材料的方法，该方法首先在碳化硼粉末表面沉积一层金属钛，再将这些碳化硼粉末与炭黑粉末、酚醛树脂粉末及工业酒精混合，经球磨、烘干、制粒后，得到前驱体混合粉末，随后，将前驱体混合粉末在模具中制成前驱体压坯，在前驱体压坯上放置粉体或块体的硅，置于真空炉中，进行硅熔渗反应烧结，随炉冷却，清除表面多余的硅，即得到所述的碳化硼陶瓷复合材料。与现有技术相比，本发明工艺步骤简单，有效解决了常规工艺所必须的在高温高压条件下进行烧结的问题，生产能耗和制备成本低，具有很好的应用前景。

主权项

一种基于反应烧结制备碳化硼陶瓷复合材料的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：(1)按碳化硼粉末与钛粉的质量比为15‑20：0.5‑5，将碳化硼粉末与钛粉置于混料机中，搅拌混合均匀，制得混合粉末；(2)将混合粉末置于石墨容器内，并放入真空炉中，控制真空度≥2×10‑3Pa，并于900‑1000℃下恒温处理1‑2h，随炉冷却，出炉，将粉末进行筛分，除去粒径＜3μm的粉末后，即得到表面镀覆了一层金属钛的复合碳化硼粉末；(3)按重量份将85‑95份的复合碳化硼粉末、5‑12份的炭黑以及0‑3份的酚醛树脂混合均匀后，置于球磨罐中，再加入乙醇及球磨球，球磨12‑24h，得到混合浆料，再将混合浆料烘干，过100目筛，即制得前驱体混合粉末；(4)将前驱体混合粉末置于模具中压制成型，压制压力控制为80‑100MPa，即制得前驱体压坯；(5)将前驱体压坯置于石墨坩埚中，并在前驱体压坯上放置粉体或块体的硅，于1×10‑2‑1×10‑3Pa的真空环境下，控制温度为1500‑1580℃，恒温烧结1‑2h，即制得烧结坯；(6)烧结坯随炉冷却后，去除烧结坯表面多余的硅，即制得所述的碳化硼陶瓷复合材料；其中，步骤(2)所述的复合碳化硼粉末表面镀覆钛层的厚度为0.05‑2μm。