一种低温制备二硼化锆基陶瓷复合材料的方法

摘要

本发明涉及一种低温制备二硼化锆基陶瓷复合材料的方法；属于无机复合材料的制备技术领域。本发明对由零价铁和陶瓷粉末均匀混合组成的陶瓷预制粉进行加压烧结得到致密度大于等93％的二硼化锆基陶瓷复合材料；所述陶瓷粉末包括二硼化锆粉末；所述加压烧结的温度为1200‑2000℃、压力为5‑100MPa；所述零价铁的质量为陶瓷粉末质量的0.1‑15％。本发明制备工艺简单；所得二硼化锆基陶瓷复合材料性能优良。解决了现有制备工艺中存在的能耗高、成品率低、成品脆性过大等问题。

主权项

一种低温制备二硼化锆基陶瓷复合材料的方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一配取陶瓷粉末，并按陶瓷粉末质量的0.1‑15%配取铁粉，对配取的陶瓷粉体和铁粉进行湿法球磨，得到陶瓷粉末和铁粉混合均匀的浆料，干燥，得到粒径为‑50目的陶瓷预制粉；湿法球磨所用球磨介质为醇类，所述球磨介质的体积与陶瓷粉末和铁粉的总体积之比为1‑2:1；球磨所用磨球的质量与陶瓷粉末和铁粉的总质量之比为1‑4:1；球磨时，控制球磨转速为100‑400r/min，时间为4‑30小时；所述干燥的条件为：温度40‑70℃、时间4‑24小时；所述陶瓷粉末含有二硼化锆粉末、SiC粉末和/或MoSi₂粉末，所述SiC粉末和/或MoSi₂粉末占陶瓷粉末总质量的1‑40%；步骤二将步骤一所得陶瓷预制粉置入石墨模具中后移入放电等离子烧结炉中，在压力为5‑100MPa、温度为1200‑2000℃进行加压烧结1‑15min后冷却至室温，得致密度大于等于93%的二硼化锆块体材料；或步骤A将按质量比，磨球：陶瓷粉末=1‑4：1配取的磨球和陶瓷粉末置于球磨机中进行进行湿法球磨，得到零价铁质量为陶瓷粉末质量0.1‑15%的浆料，干燥，得到粒径为‑50目的陶瓷预制粉；湿法球磨所用磨球为钢质磨球；湿法球磨所用球磨介质为醇类，所述球磨介质的体积与陶瓷粉末的体积之比为1‑2:1；球磨时，控制球磨转速为100‑400r/min，时间为4‑30小时；所述干燥的条件为：温度40‑70℃、时间4‑24小时；所述陶瓷粉末含有二硼化锆粉末、SiC粉末和/或MoSi₂粉末，所述SiC粉末和/或MoSi₂粉末占陶瓷粉末总质量的1‑40%；步骤B将步骤A所得陶瓷预制粉置入石墨模具中后移入放电等离子烧结炉中，在压力为5‑100MPa、温度为1200‑2000℃进行加压烧结1‑15min后冷却至室温，得到致密度大于等于93%的二硼化锆块体材料。