一种二硼化锆/三氧化二铝－铁复合粉末的制备方法

摘要

本发明属陶瓷基复合材料制备技术领域，具体是利用自蔓延高温还原和球磨技术合成具有高性能易烧结二硼化锆(ZrB₂)/三氧化二铝(Al₂O₃)－铁(Fe)复合粉末的方法。具体过程是将二氧化锆(ZrO₂)、三氧化二硼(B₂O₃)和金属铝(Al)粉末均匀混合并模压成型，然后在常温下置于氩气保护的自蔓延高温合成装置中，点火燃烧，燃烧产物经粉碎后得到高纯ZrB₂－Al₂O₃陶瓷复相粉末。再将ZrB₂－Al₂O₃与单质铁粉球磨混合制备高性能易烧结的ZrB₂/Al₂O₃－Fe陶瓷/陶瓷－金属的复合粉末。本发明所合成的粉末纯度高，组分均匀，晶粒细小；本发明工艺简单，能耗和时耗小，制造成本低。

主权项

1、一种制备二硼化锆/三氧化二铝-铁复合粉末，其特征在于具体步骤如下：首先采用活泼金属Al作还原剂，采用天然矿物ZrO2和B2O3的粉末为原料，根据还原合成化学反应方程： 3ZrO2+3B2O3+10Al→3ZrB2+5Al2O3 (1)按化学计量配料，并将各种粉料放入球磨机中球磨干混混匀；其中ZrO2、B2O3、Al的质量比为(1～2)∶(1～2)∶(5～10)，球料比为(2～3)∶(1～2)，球磨时间8～12h；然后将混合料在5～20MPa的压力下压制成密度相当于理论密度的40～60％的坯体，将坯体放置于具有氩气气氛保护的自蔓延高温还原合成反应装置内进行高温自蔓延合成反应，点火源采用平行于试样表面的钨丝发热圈，反应产物经粉碎、过筛，得到高纯ZrB2-Al2O3陶瓷复相粉末；再将单质Fe粉与上述得到的ZrB2-Al2O3粉末混合放入球磨机中进行湿法球磨；其中，ZrB2-Al2O3、Fe的质量比为(50～100)∶(1～2)，球料比为(3～4)∶(1～2)，球磨时间8～12h，乙醇为球磨介质。