[發(fā)明專(zhuān)利]一種h-BN/ZrB2可加工陶瓷的制備方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201210535948.8 | 申請(qǐng)日： | 2012-12-13 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN103011826A | 公開(kāi)（公告）日： | 2013-04-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 唐竹興 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 山東理工大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C04B35/58 | 分類(lèi)號(hào)： | C04B35/58;C04B35/628 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 255086 山東省淄*** | 國(guó)省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 bn zrb sub 可加工 陶瓷 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種h-BN/ZrB2可加工陶瓷，屬于陶瓷制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
陶瓷材料具有許多優(yōu)良的性能，但是，由于陶瓷材料硬度大，制備精密尺寸陶瓷部件時(shí)，只有通過(guò)金剛石磨料砂輪磨削，制造成本非常高。所以，人們一直在尋找一種方法，即既能滿足基本力學(xué)性能要求又能進(jìn)行機(jī)械加工獲得精密尺寸陶瓷部件的方法。20世紀(jì)90年代，日本學(xué)者Niihara等人采用Si3N4顆粒包覆h-BN制備出強(qiáng)度高可加工陶瓷部件，為高性能可加工陶瓷部件的制備開(kāi)辟了一條新途徑；2002年，李永利等在?“納米BN包覆的Al2O3復(fù)合粉的制備及其燒結(jié)性能研究”中采用分析純?cè)噭〤O(N2)?2和H3BO3以摩爾比1：4混合，在研缽中充分研磨后，與高純Al2O3粉(平均粒徑03μm)一起放入塑料桶中以無(wú)水乙醇為介質(zhì)，使用氧化鋁磨球，濕磨混料，然后烘干(同時(shí)攪拌)，再球磨，在氫氣氣氛下制成Al2O3-h-BN可加工陶瓷；2004年董艷玲等在“TiB2一BN復(fù)相陶瓷的制備工藝及性能研究”中將TiB2、BN和Ni粉按一定比例稱量，分別以不同混料方式混料，將混合漿料干燥和過(guò)篩，并將均勻的混合料裝入涂有BN?的石墨模具中，置于等離子放電熱壓爐中在Ar氣保護(hù)進(jìn)行燒結(jié)制備出TiB2-h-BN可加工陶瓷部件；2009年，張巨先在“低介電損耗AIN陶瓷及BN-AIN基陶瓷材料研究”中采用硼酸和尿素與AlN粉體混合在氮?dú)夥障聼浦瞥葾lN-h-BN可加工陶瓷。在上述體系中除了Si3N4-h-BN可加工陶瓷的抗彎強(qiáng)度可以達(dá)到950MPa.以外，如TiB2-h-BN，AlN-h-BN等可加工陶瓷的抗強(qiáng)度也只有154?MPa.左右。因此采用通常的混合、化學(xué)法h-BN包覆技術(shù)制備的可加工陶瓷材料的抗彎強(qiáng)度較低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能克服上述缺陷、實(shí)現(xiàn)制備更高強(qiáng)度h-BN/ZrB2可加工陶瓷的制備方法。其技術(shù)方案為：
一種h-BN/ZrB2可加工陶瓷的制備方法，采用h-BN包覆ZrB2陶瓷粉體經(jīng)冷等靜壓成型后熱壓燒成h-BN/ZrB2可加工陶瓷，具體方法包括以下步驟：
第一步：將硼酸：尿素以重量比為2：1的比例均勻混合，外加30~60%乙醇在密閉容器中50~90℃加熱處理10~24小時(shí)后再攪拌10~30分鐘制成酯化溶液；
第二步：將粒度為0.1~2μm的ZrB2陶瓷粉體40~70%加入到30~60%的上述酯化溶液中球磨制成陶瓷漿料，然后通過(guò)噴霧造粒機(jī)將上述陶瓷漿料制成直徑為0.01~0.5mm的包覆ZrB2粉體，將上述包覆ZrB2粉體在溫度為600~1000℃×30~60分鐘氮?dú)鈿夥盏@得h-BN包覆ZrB2陶瓷粉體，將h-BN包覆ZrB2陶瓷粉體在100~200MPa.的壓力下經(jīng)冷等靜壓制成?60×10~20mm片狀坯體，然后在1700~1850℃×30~180分鐘氮?dú)鈿夥障聼釅?~100MPa.燒制成h-BN/ZrB2可加工陶瓷。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為：
1、本發(fā)明生產(chǎn)h-BN/ZrB2可加工陶瓷顯微結(jié)構(gòu)均勻，強(qiáng)度高，整體可靠性高；
2、通過(guò)該包覆工藝可在ZrB2晶粒表面形成厚度均勻的h-BN層，且h-BN層的厚度可控，所制備的h-BN/ZrB2可加工陶瓷的抗彎強(qiáng)度與混合、化學(xué)法相比提高1倍；
3、h-BN/ZrB2可加工陶瓷具有優(yōu)良的抗氧化性能、力學(xué)性能及熱學(xué)性能。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
第一步：將硼酸：尿素以重量比為2：1的比例均勻混合，外加30%乙醇在密閉容器中50℃加熱處理24小時(shí)后再攪拌30分鐘制成酯化溶液；
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