一种ZrB₂基超高温陶瓷纳米复合材料及其制备方法

摘要

一种ZrB2基超高温陶瓷纳米复合材料及其制备方法，该复合材料的组分包括纳米ZrB2颗粒、纳米SiC颗粒和多壁氮化硼纳米管（BNNTs）。该制备方法包括步骤：称取不同混合比例的原材料并进行超声分散30min；然后进行球磨；充分球磨混合后干燥制得纳米复合粉体；称取适量纳米复合粉体装入石墨模具中，对其进行预压，保压10min；将经预压的模具放入放电等离子烧结设备中，施加18~20MPa轴向预压力，抽真空至5Pa，以100~150℃/min的升温速度，升温至1350℃时轴向压力加至40MPa，然后继续升温至1450~1550℃并保温6~10min，随炉冷却得到BNNT/(ZrB2-SiC)超高温陶瓷纳米复合材料。本发明实施例的ZrB2基超高温陶瓷纳米复合材料设计合理，本发明实施例的ZrB2基超高温陶瓷纳米复合材料的制备方法工艺操作简单、效率高、安全性好。

主权项

一种ZrB2基超高温陶瓷纳米复合材料的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：A.分别称取适量纳米ZrB2颗粒、纳米SiC颗粒和多壁BNNTs；B.将称量好的纳米ZrB2颗粒、纳米SiC颗粒和多壁BNNTs分别进行超声分散；C.将步骤B中超声分散后的多壁BNNTs、纳米ZrB2颗粒和纳米SiC颗粒进行球磨，球磨后干燥处理制得纳米复合粉体；D.将步骤C中制得的纳米复合粉体进行放电等离子烧结而得到BNNTs/(ZrB2‑SiC)超高温陶瓷纳米复合材料，所述步骤A中ZrB2：SiC体积比为4:1，所述步骤D具体包括：D1.称取适量纳米复合粉体并装入一石墨模具中，粉体周围及上下表面包衬石墨纸；D2.以一定压强的轴向压力对纳米复合粉体进行预压，保压一段时间；D3.将经预压的模具放入放电等离子烧结设备中进行放电等离子烧结而得到BNNTs/(ZrB2‑SiC)超高温陶瓷纳米复合材料，所述步骤D3具体为：将经预压的模具放入放电等离子烧结设备中，施加18～20MPa轴向预压力，抽真空至5Pa，以100～150℃/min的升温速度，升温至1350℃时轴向压力加至40MPa，然后升温至1450～1550℃保温6～10min，随炉冷却后得到BNNTs/(ZrB2‑SiC)块体超高温陶瓷纳米复合材料。