[發明專利]一種鋁鎂硼增韌增強陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201410848895.4
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104591769A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 伍尚華;陳健;弓滿鋒;張鳳林;周玉梅;李鵬程;白坤
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C04B35/81
• 分類號: C04B35/81;C04B35/58;C04B35/626
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 任哲夫

1.一種鋁鎂硼增韌增強陶瓷，由復合原料制成，其特征在于，所述復合原料包括以下質量百分比的各組分：2-25％的SiC晶須，余量為AlMgB₁₄預反應粉；

所述AlMgB₁₄預反應粉由鋁粉、鎂粉和硼粉按摩爾比Al：Mg：B＝1:1:14混合均勻后在20MPa下加熱至1350-1450℃并保溫90min，冷卻并研磨后制得。

2.根據權利要求1所述一種鋁鎂硼增韌增強陶瓷，其特征在于，所述復合原料還包括Ni₃Al混合粉體，復合原料中Ni₃Al混合粉體的質量百分比為8-16％。

3.根據權利要求2所述一種鋁鎂硼增韌增強陶瓷，其特征在于，所述復合原料包括以下質量百分比的各組分：6％的SiC晶須，12％的Ni₃Al混合粉體，余量為AlMgB₁₄預反應粉。

4.根據權利要求2所述一種鋁鎂硼增韌增強陶瓷，其特征在于，所述Ni₃Al混合粉體中含有以下質量百分比的各組分：19-20％的Al，9.0-9.5％的Cr，0.6-0.65％的Zr，0.6-0.65％的Y，0.6-0.65％的V，0.95-1％的B，余量為Ni。

5.根據權利要求1或2所述一種鋁鎂硼增韌增強陶瓷，其特征在于，所述用于制備AlMgB₁₄預反應粉的硼粉經真空加熱至1500℃并保溫2h處理。

6.一種如權利要求1所述鋁鎂硼增韌增強陶瓷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1混料：將鋁粉、鎂粉和硼粉按摩爾比Al：Mg：B＝1:1:14混合均勻得混合物，然后將混合物置于20MPa下加熱至1350-1450℃并保溫90min，冷卻后制得AlMgB₁₄，將AlMgB₁₄研磨后得到AlMgB₁₄預反應粉；接著按比例將AlMgB₁₄預反應粉和SiC晶須混合均勻，得復合原料；

S2球磨：將復合原料置于球磨機中，以200-360r/min的速度球磨6-10h；

S3熱壓燒結：將復合原料裝入模具中并將模具置于燒結爐中，以10-30℃/min的速度升溫至1450-1750℃，保溫0.5-2h，壓力為30MPa，然后停止加熱并隨燒結爐冷卻至室溫，得陶瓷材料。

7.根據權利要求6所述一種鋁鎂硼增韌增強陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟S1中，制得AlMgB₁₄預反應粉后，按比例將AlMgB₁₄預反應粉、SiC晶須和Ni₃Al混合粉體混合均勻，得復合原料。

8.根據權利要求7所述一種鋁鎂硼增韌增強陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述的Ni₃Al混合粉體由以下步驟制得：將19-20％的Al，9.0-9.5％的Cr，0.6-0.65％的Zr，0.6-0.65％的Y，0.6-0.65％的V，0.95-1％的B和余量的Ni混合在一起，得混合粉體；在惰性氣氛下球磨混合粉體50h，得Ni₃Al混合粉體。

9.根據權利要求6-8任一項所述一種鋁鎂硼增韌增強陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟S1中，將混合物置于球磨機中球磨10h，然后將混合物裝入模具中并冷壓成生坯，所述生坯的密度為理論密度的60％；接著將生坯置于20MPa下加熱至1350-1450℃并保溫90min，冷卻后制得AlMgB₁₄，將AlMgB₁₄粉碎后得到AlMgB₁₄預反應粉。

10.根據權利要求9所述一種鋁鎂硼增韌增強陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟S1中，先將用于制備AlMgB₁₄預反應粉的硼粉置于1×10^-3Pa的真空爐中，由室溫加熱至1500℃并保溫2h，然后隨爐降溫至室溫；接著再將硼粉、鎂粉和鋁粉按比例混合。