B-,4-C陶瓷的固相燒結.pdf

1、碳化硼陶瓷是一種高性能的結構陶瓷,被認為是最有前途的結構陶瓷之一碳化硼具有一系列優(yōu)良的性能:如密度低、硬度高和化學性質(zhì)穩(wěn)定,同時碳化硼還有很強的吸收中子的能力.基于這些優(yōu)良的特性,碳化硼在許多領域得到了廣泛的應用.例如用作防彈輕甲、氣體軸承、噴砂嘴和研磨介質(zhì)等.B<,4>C陶瓷由于燒結工藝或添加劑的不同在性能方面有著巨大的差異,其中固相燒結B<,4>C陶瓷由于制備工藝簡單,產(chǎn)品性能優(yōu)越以及成本低廉而受到廣泛的重視.在目前的工業(yè)生產(chǎn)中,多

2、采用常壓固相燒結制備B<,4>C陶瓷材料.該文采用碳化硼微粉,選用SiC-C復合添加劑作為燒結助劑,對B<,4>C固相燒結進行了比較系統(tǒng)的研究.通過實驗研究了燒結工藝和材料組成對材料的體積密度、硬度、抗折強度和斷裂韌性等性能的影響.實驗結果表明:(1)隨著燒結溫度的增加,材料密度和抗折強度先增加后減小;而材料的硬度隨著燒結溫度的增加而不斷的增加.在T=1975℃時,材料的體積密度和抗折強度均達到最大值,分別為2.437 g/cm<'3>

3、和210MPa,而此時材料的斷裂韌性最低,為2.9 MP.m<'1/2>;(2)材料成分對密度、硬度和抗折強度的影響規(guī)則相同,都是先增大后減小,而斷裂韌性隨著碳含量的增加而增加.當SiC和C的質(zhì)量百分比分別為6％、5％時,材料的綜合性能達到最佳值;(3)根據(jù)實驗結果得到的最佳配方,經(jīng)過最佳工藝燒結后材料的最佳性能為:密度達2.45g/cm<'3>,硬度達35GPa,抗折強度達240MPa,斷裂韌性達3.0MP.m<'1/2>;(4)在碳