[發明專利]一種低溫制備ZrB2-SiC超高溫陶瓷復合材料的方法

有效

• 申請號: 201510018430.0
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104529467A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 胡平;張幸紅;桂凱旋;方成;張東洋
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C04B35/58
• 分類號: C04B35/58;C04B35/622
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 牟永林

1.一種低溫制備ZrB₂-SiC超高溫陶瓷復合材料的方法，其特征在于低溫制備ZrB₂-SiC超高溫陶瓷復合材料的方法是按以下步驟完成的：

一、稱量：按體積分數稱取65％～85％的ZrB₂粉體和15％～35％的SiC粉體；所述ZrB₂粉體和SiC粉體的體積分數之和為100％；所述ZrB₂粉體的粒徑為80nm～180nm，所述SiC粉體的粒徑為50nm～500nm；

二、配料：將步驟一按體積分數稱取的65％～85％的ZrB₂粉體和15％～35％的SiC粉體加入到無水乙醇中，然后再加入分散劑PEI，超聲處理30min～60min，得到混合液；所述ZrB₂粉體與無水乙醇的體積比為1:(5～8)；所述分散劑的質量占ZrB₂粉體和SiC粉體質量之和的0.8％～1.2％；

三、球磨：將步驟二得到的混合液倒入聚四氟乙烯球磨罐中進行球磨，以WC球為磨球，球磨轉速為180r/min～220r/min，球磨時間為8h～12h，得到漿料；

四、干燥：將步驟三得到的漿料采用旋轉干燥儀進行真空旋轉干燥，轉速為30r/min～50r/min，干燥溫度為70℃～90℃，得到干燥的粉體；

五、熱壓燒結：將步驟四中得到的干燥的粉體研磨過400目篩后，裝入石墨模具，在燒結溫度為1400℃～1600℃、燒結壓力為20MPa～40MPa的條件下采用真空熱壓燒結爐熱壓燒結1h～3h，冷卻至室溫，得到ZrB₂-SiC超高溫陶瓷復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種低溫制備ZrB₂-SiC超高溫陶瓷復合材料的方法，其特征在于步驟一中按體積分數稱取65％～75％的ZrB₂粉體和25％～35％的SiC粉體。

3.根據權利要求1所述的一種低溫制備ZrB₂-SiC超高溫陶瓷復合材料的方法，其特征在于步驟一中按體積分數稱取75％～85％的ZrB₂粉體和15％～25％的SiC粉體。

4.根據權利要求1所述的一種低溫制備ZrB₂-SiC超高溫陶瓷復合材料的方法，其特征在于步驟一中所述ZrB₂粉體的粒徑為80nm～100nm，所述SiC粉體的粒徑為50nm～100nm。

5.根據權利要求1所述的一種低溫制備ZrB₂-SiC超高溫陶瓷復合材料的方法，其特征在于所述ZrB₂粉體的粒徑為100nm～180nm，所述SiC粉體的粒徑為100nm～500nm。

6.根據權利要求1所述的一種低溫制備ZrB₂-SiC超高溫陶瓷復合材料的方法，其特征在于步驟二中所述分散劑的質量占ZrB₂粉體和SiC粉體質量之和的0.8％～1％。

7.根據權利要求1所述的一種低溫制備ZrB₂-SiC超高溫陶瓷復合材料的方法，其特征在于步驟二中所述分散劑的質量占ZrB₂粉體和SiC粉體質量之和的1％～1.2％。

8.根據權利要求1所述的一種低溫制備ZrB₂-SiC超高溫陶瓷復合材料的方法，其特征在于步驟三中球磨轉速為180r/min～200r/min，球磨時間為10h～12h。

9.根據權利要求1所述的一種低溫制備ZrB₂-SiC超高溫陶瓷復合材料的方法，其特征在于步驟三中球磨轉速為200r/min～220r/min，球磨時間為8h～10h。

10.根據權利要求1所述的一種低溫制備ZrB₂-SiC超高溫陶瓷復合材料的方法，其特征在于步驟五中在燒結溫度為1500℃～1600℃、燒結壓力為20MPa～30MPa的條件下采用真空熱壓燒結爐熱壓燒結1h～2h。