[發(fā)明專利]一種碳纖維增韌的碳化硼陶瓷

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910180844.8
• 申請日: 2009-10-19
• 公開（公告）號: CN101665368A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳師崗;石汝軍;張士超;韓娜;趙德華
• 申請（專利權(quán)）人: 淄博高新區(qū)聯(lián)創(chuàng)科技服務(wù)中心
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83;C04B35/563
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種陶瓷，特別是一種含碳纖維的碳化硼陶瓷。

技術(shù)背景

碳化硼具有超常的硬度，特別是恒定的高溫硬度優(yōu)點是金剛石都無法比擬的。再加上它具有很好的抗酸堿腐蝕能力和較高的中子吸收能力及低密度的特點，是摩擦制品、核工業(yè)中子防護(hù)材料、防彈材料等材料重點開發(fā)的內(nèi)容。

含有碳化硼晶須或碳纖維的增韌碳化硼陶瓷確實是一類具有較高韌性的碳化硼陶瓷，但是由于其中含有的碳化硼晶須原料成本較高，使得整個增韌陶瓷的成本隨之上升，此外，這類增韌碳化硼陶瓷還有一個問題，即，在它的制造過程中，長徑比很高的碳化硼晶須以及碳纖維總的來說比較難與其它碳化硼陶瓷生產(chǎn)原料均勻混合，這在一定程度上影響了相應(yīng)的增韌碳化硼陶瓷成品的品質(zhì)均勻性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，是提供一種新的增韌方案，本發(fā)明的目的是利用碳纖維的增韌強(qiáng)勢，在結(jié)合使用碳纖維的同時，引入另外一些適當(dāng)?shù)牧畠r的增韌物質(zhì)，與碳纖維一起對碳化硼陶瓷進(jìn)行組合增韌，以期見效對于相對難以分散的碳纖維的依賴，并弱化混料不均可能帶來的負(fù)面影響。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案來達(dá)到，該技術(shù)方案提供了一種含碳纖維的碳化硼陶瓷組合物，其重量組成如下：碳化硼67％-89％；碳纖維6％-10％，棒狀氧化鋁嵌入顆粒2％-10％，釔鋁石榴石3％-23％。

在該技術(shù)方案中，所述碳纖維和棒狀氧化鋁嵌入顆粒是增韌物質(zhì)，釔鋁石榴石是燒結(jié)助劑。

棒狀氧化鋁嵌入顆粒的長徑比分布優(yōu)選3到5之間。

棒狀氧化鋁顆粒優(yōu)選為納米級。

本發(fā)明的方案兼顧利用熱膨脹失配誘發(fā)微裂紋、裂紋片狀、棒狀氧化鋁顆粒拔出效應(yīng)等有益的增韌因素。有效的改善碳化硼的韌性。此方法操作簡單，易于在碳化硼陶瓷材料制造領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

具體實施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于一下所列舉的具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。

例1：將碳化硼67％，碳纖維6％，棒狀氧化鋁嵌入顆粒10％以及釔鋁石榴石17％，和適量的PVA(聚乙烯醇)，進(jìn)行干法球磨混合，模壓成型，在100℃溫度區(qū)間固化，之后，在1700℃℃溫度區(qū)間燒結(jié)1.0小時，制成含碳纖維的碳化硼陶瓷。

例2：將碳化硼80％；碳纖維8％，棒狀氧化鋁嵌入顆粒6％以及釔鋁石榴石6％，和適量的PVA(聚乙烯醇)，進(jìn)行干法球磨混合，模壓成型，在200℃溫度區(qū)間固化，之后，在1800℃溫度區(qū)間燒結(jié)2.0小時，制成含碳纖維的碳化硼陶瓷。

例3：將碳化硼85％；碳纖維10％，棒狀氧化鋁嵌入顆粒2％以及釔鋁石榴石3％，和適量的PVA(聚乙烯醇)，進(jìn)行干法球磨混合，模壓成型，在200℃溫度區(qū)間固化，之后，在1900℃溫度區(qū)間燒結(jié)2.0小時，制成含碳纖維的碳化硼陶瓷。

例4：將碳化硼67％-89％；碳纖維6％-10％，棒狀氧化鋁嵌入顆粒2％-10％以及釔鋁石榴石3％-13％，和適量的PVA(聚乙烯醇)，進(jìn)行干法球磨混合，模壓成型，在100-300℃溫度區(qū)間固化，之后，在1700℃-2100℃溫度區(qū)間燒結(jié)0.5-3.0小時，制成含碳纖維的碳化硼陶瓷。