[發明專利]一種超高溫陶瓷復合粉體制備方法

在審

• 申請號: 202011123433.8
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN114380602A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 楊瀟;李永;張冠男;孟晴;楊增朝;賀剛;雙爽;陳義祥;李江濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C04B35/58
• 分類號: C04B35/58;C04B35/626;C04B35/64
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

1.一種ZrB2-SiC超高溫復合陶瓷粉體制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：

1)將Zr粉進行干燥，將Zr粉、BC4粉和Si粉按化學計量比進行稱量、混合，得到三種原料粉體均勻分布的混合粉體；

2)將混合粉體進行壓坯，得到相對密度為45％～65％的預制塊；

3)將預制塊置入反應釜中，隨后對反應釜抽真空，待真空度達到100Pa以下后，向反應釜中充入高純Ar氣至某一恒定壓力；在Ar氣氣氛環境中，利用瞬時外加能量，誘發進行燃燒合成反應，得到ZrB2和SiC混合的產物；

4)將步驟3)得到的產物進行研磨，得到所述的ZrB2-SiC高溫陶瓷復合粉體，其中SiC的體積分數為25％，陶瓷復合粉體的純度≥98％，氧含量＜1％。

2.根據權利要求1所述的ZrB₂-SiC超高溫復合陶瓷粉體制備工藝，其特征在于，步驟3)中氬氣恒定壓力為0.15～4MPa，更優選為≥1MPa。

3.根據權利要求1或2所述的ZrB₂-SiC超高溫復合陶瓷粉體制備工藝，其特征在于，步驟3)中高純Ar氣純度＞99.99％。

4.根據權利要求1所述的ZrB₂-SiC超高溫復合陶瓷粉體制備工藝，其特征在于，步驟1)中優選Zr粉干燥為真空干燥或者冷凍干燥。

5.根據權利要求1所述的ZrB₂-SiC超高溫復合陶瓷粉體制備工藝，其特征在于，步驟1)中所述混合采用無磨介混合，更優選超重力混合。

6.根據權利要求1所述的ZrB₂-SiC超高溫復合陶瓷粉體制備工藝，其特征在于，步驟1)中優選Zr粉粒徑為5～30微米；優選BC₄粉體粒徑為5～20微米；Si粉粒徑為2～5微米。

7.根據權利要求6所述的ZrB₂-SiC超高溫復合陶瓷粉體制備工藝，其特征在于，步驟1)中優選Zr粉粒度為20～30微米，BC₄粉粒度≤10微米，Si粉粒度≤3微米。

8.根據權利要求1所述的ZrB₂-SiC超高溫復合陶瓷粉體制備工藝，其特征在于，所述步驟2)中壓坯壓力在5-10MPa。

9.根據權利要求1所述的ZrB₂-SiC超高溫復合陶瓷粉體制備工藝，其特征在于，所述步驟3)中利用通電鎢絲發熱誘發燃燒合成反應，通電持續時間小于10s。