一种二硼化锆-石墨陶瓷基复合材料及其制备方法

摘要

本发明属于陶瓷基复合材料技术领域，涉及一种具有高抗热、抗冲击性能的陶瓷基复合材料及其制备方法。其特征在于，是以二硼化锆粉末和石墨片为原料，采用热压烧结方法制成的，原料二硼化锆粉末和石墨片的纯度为95.0～99.9％，体积比为二硼化锆粉末75～95％、石墨片5～25％，硼化锆粉末平均粒径为1～5微米，石墨片径向方向平均宽度为10～20微米、轴向方向平均厚度为1～3微米，烧结温度为1850℃～2150℃，烧结压力为30～45MPa，烧结时间为45～90分钟。本发明材料临界裂纹尺寸为174.1～201.1μm，临界温差为405～525℃，显著地改善了二硼化锆陶瓷基复合材料的抗热冲击性能，能够达到航天领域高超声速环境下的使用要求。

主权项

一种二硼化锆‑石墨陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，以纯度为95.0～99.9%的二硼化锆粉末和石墨片为原料，二硼化锆粉末平均粒径为1～5微米，石墨片径向方向平均宽度为10～20微米、轴向方向平均厚度为1～3微米，按二硼化锆粉末75～95%、石墨片5～25%的体积比将两种原料混合并搅拌均匀；将混合均匀后的干燥原料在真空或惰性气氛中热压烧结，热压烧结的温度为1950～2150℃，烧结压力为35～45MPa，烧结时间为60～90分钟；将原料二硼化锆粉末和石墨片混合并搅拌均匀的方法为：把原料放入球磨机中混合，分散介质为无水乙醇或丙酮，球磨机的转速为200～260rpm，混合均匀后在40～65℃温度下烘干，干燥后的混合粉料用研钵研磨。