[发明专利]一种含锆的碳化硼基复合材料及其制备方法

摘要

一种含锆的碳化硼基复合材料及其制备方法，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.％；其制备方法包括球磨混料及大升温速率，短保温时间的两段施压放电等离子烧结，得到含锆的轻质高硬碳化硼复合材料。选用的大升温速率，短保温时间，能有效减少碳化硼基体和锆粉的反应，提高复合材料的断裂韧性；采用两段压力烧结，保证高温下的快速致密，避免锆与碳化硼反应以及晶粒长大现象。本发明制备工艺简单，制备的复合材料密度低，硬度高，断裂韧性好，耐高温，可在1200℃以下可靠工作，适合用于轻质高硬耐冲击的结构材料。

主权项

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。