[發明專利]一種ZrB2-SiC復合粉體及制備方法

有效

• 申請號: 201110258354.2
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN102320850A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 劉新紅;鐘香崇;周超杰;賈全利;葛鐵柱;張磊
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/58;C04B35/565;C04B35/626
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 楊妙琴

1.一種ZrB₂-SiC復合粉體，它是以鋯石英砂、硼質原料和碳質原料為主要原料經混合、研磨、經1350~1480℃加熱而成；硼質原料以B₂O₃計，碳質原料以C元素計，其各組分原料的重量百分比為ZrSiO₄?37~63wt%，B₂O₃?16~32wt%，C20~28wt%。

2.根據權利要求1所述的ZrB₂-SiC復合粉體，其特征在于：所述的原料中還包括適量催化劑，催化劑種類為Y₂O₃、FeCl₃、CoSO₄和/或Ni(NO₃)₂。

3.根據權利要求1所述的ZrB₂-SiC復合粉體，其特征在于：所述的硼質原料為硼酸、三氧化二硼和硼砂中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的ZrB₂-SiC復合粉體，其特征在于：所述的碳質原料為石墨、炭黑和活性炭的一種或幾種。

5.根據權利要求1、2、3或4所述的ZrB₂-SiC復合粉體，其特征在于：所述的鋯石英砂各主要成分質量百分含量為：ZrO₂?63~67%，SiO₂30~35%，Al₂O₃?0.5~1.5%，TiO₂?0.1~2.0%，Fe₂O₃?0.1~1.5%，Na₂O+K₂O?0.1~1.0%，燒失1.0~5.0%；ZrB₂-SiC復合粉體粒度小于200目，ZrB₂-SiC復合粉體中的?ZrB₂呈粒狀，直徑約5μm，SiC呈晶須狀，直徑為納米級。

6.一種ZrB₂-SiC復合粉體制備方法：按下述步驟：

a.將磨細后的鋯英砂與硼質原料和碳質原料按一定比例配制混合料，其中硼質原料以B₂O₃計，碳質原料以C元素計；各組分的重量百分比為ZrSiO₄?37~63wt%，B₂O₃?16~32wt%，C20~28wt%；?

b.將a中的混合料放入球磨罐中濕磨，干燥后得混合粉，混合粉的平均粒度小于200目；

c.將b中的混合粉壓成塊體，干燥后放入微波爐中進行熱處理，升溫，氬氣保護下將坯體加熱至1350~1480℃并保溫，保溫結束后隨爐冷卻至室溫；

將取出熱處理后的坯體，在球磨罐中研磨即得ZrB₂-SiC復合粉體。

7.根據權利要求6所述的ZrB₂-SiC復合粉體制備方法：其特征在于：混合料中加適量的催化劑；催化劑種類為Y₂O₃、FeCl₃、CoSO₄和/或Ni(NO₃)₂。

8.根據權利要求7所述的ZrB₂-SiC復合粉體制備方法：其特征在于：將坯體加熱時，微波爐保持爐內氬氣壓力為0.1MPa；以15~50℃/min的升溫速率將坯體加熱至900℃，然后以30~150℃/min的升溫速率升溫至1350~1480℃并保溫30~180min；制得的ZrB₂-SiC復合粉體粒度小于200目，ZrB₂-SiC復合粉體中的?ZrB₂呈粒狀，直徑為5μm，SiC呈晶須狀，直徑為納米級。

9.根據權利要求8所述的ZrB₂-SiC復合粉體制備方法：其特征在于所用的硼質原料為硼酸、三氧化二硼和硼砂中的一種或幾種。

10.根據權利要求7所述的ZrB₂-SiC復合粉體制備方法：其特征在于所用的碳質材料為石墨、炭黑和活性炭的一種或幾種。