一种高韧性硼化物-碳化物复相陶瓷的制备方法

摘要

一种高韧性硼化物-碳化物复相陶瓷的制备方法，涉及硼化物-碳化物复相陶瓷的制备方法。解决现有硼化物-碳化物复相陶瓷制备中烧结温度高和压力大，导致生产成本高，制备得到的硼化物-碳化物复相陶瓷力学性能差，断裂韧性差的问题。将硼化物和碳化物中加入分散介质混合均匀后，压制成坯料，然后将坯料依次进行低温和高温的两段式无压烧结即可。本发明在低温、无压的条件下获得的高韧性的硼化物-碳化物复相陶瓷中晶粒大小和分布均匀，断裂韧性达5.0～13MPa·m-1/2，抗弯强度达400～1000MPa。获得了具有优异的综合力学性能的硼化物-碳化物复相陶瓷，同时降低了生产成本，拓宽了应用范围。

主权项

一种高韧性硼化物‑碳化物复相陶瓷的制备方法，其特征在于高韧性硼化物‑碳化物复相陶瓷的制备方法是通过以下步骤实现的：一、按重量百分比称取20%~80%的硼化物和20%~80%的碳化物，然后将称取的硼化物和碳化物加入分散介质中，混合均匀得混合粉末，所述分散介质为体积百分浓度不低于98%的乙醇或者丙酮；二、将步骤一得到的混合粉末在100℃~150℃温度下干燥10~48h，然后将干燥后的混合粉末放入球磨机中，加入聚乙烯醇分散剂，再在氩气保护性气氛中球磨6~48h，将球磨后的混合粉末过200目筛，得到混合均匀的纳米级复合粉末；三、将步骤二得到的纳米级复合粉末在150~250MPa压力条件下压制成坯料，然后将坯料进行两段式无压烧结：在真空或惰性气体条件下，将坯料升温至1300℃~1700℃，保温1~10h，然后升温至1750℃~2100℃，保温0.5~5h，再降至室温，即得高韧性硼化物‑碳化物复相陶瓷，完成高韧性硼化物‑碳化物复相陶瓷的制备；步骤一中的硼化物为过渡金属硼化物，碳化物为碳化硼、碳化硅或者过渡金属碳化物，其中过渡金属硼化物选自元素周期表的IV~VI副族中的一种，过渡金属碳化物中的过渡金属选自元素周期表的IV~VI副族中的一种。