[发明专利]一种高韧性无压烧结碳化硼陶瓷制备方法

摘要

本发明涉及一种高韧性无压烧结碳化硼陶瓷制备方法。将碳化硼粉65‑78wt%，烧结助剂10‑17wt%，陶瓷添加剂8‑20wt%加入搅拌磨中，并加入一定量的溶剂，进行搅拌球磨‑砂磨机处理‑搅拌球磨工艺，使得陶瓷浆料的固相含量为45‑60 wt%，然后进行离心喷雾造粒制得造粒粉，造粒粉压制成生坯，生坯放入石墨匣钵内，生坯周围放置石墨球，然后石墨匣钵放入高温真空烧结炉内进行无压烧结，最终制得碳化硼陶瓷。采用价格低廉的大颗粒碳化硼粉体为原料，引入多元低共熔非氧化物液相来促进碳化硼陶瓷的致密化。

主权项

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。