一种低温制备ZrB₂-SiC超高温陶瓷复合材料的方法

摘要

一种低温制备ZrB₂‑SiC超高温陶瓷复合材料的方法，本发明涉及一种低温制备ZrB₂‑SiC超高温陶瓷复合材料的方法。本发明是要解决现有ZrB₂‑SiC超高温陶瓷复合材料在高温烧结过程中晶粒长大导致材料力学性能降低且成本高的问题。方法：一、称量：称取ZrB₂粉体和SiC粉体；二、配料：将ZrB₂粉体和SiC粉体加入到无水乙醇中，再加分散剂PEI，超声得混合液；三、球磨：将混合液球磨，得浆料；四、干燥：将浆料真空干燥，得干燥粉体；五、热压烧结：将干燥粉体研磨过筛，装入模具，采用真空热压烧结炉烧结，冷却至室温，得ZrB₂‑SiC超高温陶瓷复合材料。本发明用于制备ZrB₂‑SiC超高温陶瓷复合材料。

主权项

一种低温制备ZrB₂‑SiC超高温陶瓷复合材料的方法，其特征在于低温制备ZrB₂‑SiC超高温陶瓷复合材料的方法是按以下步骤完成的：一、称量：按体积分数称取80％的ZrB₂粉体和20％的SiC粉体；所述ZrB₂粉体的粒径为140nm，所述SiC粉体的粒径为500nm；二、配料：将步骤一按体积分数称取的80％的ZrB₂粉体和20％的SiC粉体加入到无水乙醇中，然后再加入分散剂PEI，超声处理30min～60min，得到混合液；所述ZrB₂粉体与无水乙醇的体积比为1:(5～8)；所述分散剂的质量占ZrB₂粉体和SiC粉体质量之和的1％；三、球磨：将步骤二得到的混合液倒入聚四氟乙烯球磨罐中进行球磨，以WC球为磨球，球磨转速为200r/min，球磨时间为8h，得到浆料；四、干燥：将步骤三得到的浆料采用旋转干燥仪进行真空旋转干燥，转速为35r/min，干燥温度为75℃，得到干燥的粉体；五、热压烧结：将步骤四中得到的干燥的粉体研磨过400目筛后，装入石墨模具，在烧结温度为1450℃、烧结压力为30MPa的条件下采用真空热压烧结炉热压烧结2h，冷却至室温，得到ZrB₂‑SiC超高温陶瓷复合材料；所述ZrB₂‑SiC超高温陶瓷复合材料的致密度为95.2％，所述ZrB₂‑SiC超高温陶瓷复合材料的弯曲强度为785MPa，断裂韧性为5.61MPa·m^1/2。