[發明專利]一種B4C-Al2

在審

• 申請號: 202010159306.7
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111320477A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 蔣小松;呂星星;孫大明;譚文悅;高奇;孫紅亮;趙梓有
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: C04B35/563
• 分類號: C04B35/563;C04B35/117;C04B35/528;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 張玲

1.一種B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的制備方法，其特征在于，依次包括以下步驟：

(1)配料：稱量原料，所述原料包括B₄C、α-Al₂O₃和石墨粉；

(2)球磨混料：將步驟(1)稱量好后的粉料放入球磨裝置進行球磨混料，得到混合均勻的物料；

(3)去除介質和干燥：將步驟(2)所得的混合均勻的物料進行干燥同時除去雜質，獲得干燥粉末；

(4)放電等離子燒結：將步驟(3)所得的干燥粉末放入石墨模具中進行放電等離子燒結，燒結溫度為1350-1500℃，得到B₄C-Al₂O₃復相陶瓷。

2.根據權利要求1所述的B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，原料B₄C與α-Al₂O₃二者的體積和為100％,二者各占50％；石墨粉的量為：α-Al₂O₃與石墨的摩爾比為1:(1-5)。

3.根據權利要求1所述的B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟(1)中,原料中還包括Y₂O₃，原料B₄C、α-Al₂O₃與Y₂O₃三者的體積和為100％,其中，B₄C占50％,α-Al₂O₃與Y₂O₃二者一共占50％,Y₂O₃占比不超過14.23％，石墨粉的量為：Y₂O₃與石墨的摩爾比為1:(1-5)。

4.根據權利要求3所述的B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的制備方法，其特征在于：B₄C粉末的平均粒度為500nm,α-Al₂O₃粉末平均粒度為20nm，Y₂O₃粉末平均粒度為30nm，石墨粉末平均粒度為40nm。

5.根據權利要求1所述的B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，混料采用行星球磨濕混方法。

6.根據權利要求5所述的B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的制備方法，其特征在于，所述行星球磨濕混方法為：將原料裝入到聚氨酯球磨罐中，球磨珠為瑪瑙球，然后加入叔丁醇溶液作為混料介質，在行星式微粒球磨機上球磨2-3h，球磨自轉轉速為300-350r/min，翻轉為30r/min。

7.根據權利要求1所述的B₄C-Al₂O₃復相陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，所述放電等離子燒結的方法為：干燥后的粉末放入石墨模具中，石墨模具內壁用一層石墨紙隔開粉末和模具，粉末上下各加一張石墨紙；升溫燒結前，先預壓成型；然后進行抽真空，待真空度達到9.9×10^-1Pa以上，開始升溫執行，升溫速率為70℃/min，保壓壓力為60MPa，保溫結束后，冷卻。