[發(fā)明專(zhuān)利]一種碳化硼陶瓷的處理方法及應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011415416.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112441846A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江浩;劉宗泉;田陸
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河北鐳傳科技有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B41/91
• 分類(lèi)號(hào): C04B41/91
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 錢(qián)云

本發(fā)明提供一種碳化硼陶瓷的處理方法及應(yīng)用，所述處理方法包括將研磨、拋光后的碳化硼陶瓷通過(guò)電解進(jìn)行腐蝕的步驟；其中，電解液為濃度為0.1～0.3mol/L的氫氧化鉀溶液，所述碳化硼陶瓷作為陽(yáng)極，電解電流為0.1～0.3A，電解時(shí)間為20～60s。本發(fā)明提供了一種碳化硼陶瓷的處理方法，該處理方法工藝簡(jiǎn)單、安全、耗時(shí)短、成本低，得到的碳化硼陶瓷晶界清晰、晶粒完整，便于清晰地觀察碳化硼陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)，包括晶粒尺寸、形貌及分布，氣孔大小及雜質(zhì)分布等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷材料檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種碳化硼陶瓷的處理方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

碳化硼陶瓷具有化學(xué)穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、耐酸堿腐蝕以及高的中子吸收率等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于軍工及核電領(lǐng)域作為防彈裝甲材料和中子吸收材料等。

目前，制備碳化硼材料一般采用：無(wú)壓燒結(jié)工藝、熱等靜壓燒結(jié)工藝、熱壓燒結(jié)工藝等。在碳化硼陶瓷制備過(guò)程中，因燒結(jié)工藝的不同其晶粒排列結(jié)合不同，從而導(dǎo)致碳化硼陶瓷性能有所差別。碳化硼表面微觀結(jié)構(gòu)組織分析是一種常用的檢測(cè)表征手段，即對(duì)碳化硼陶瓷的晶界、晶粒尺寸和形貌、氣孔大小及分布等進(jìn)行觀察，進(jìn)而獲得所需性能的碳化硼陶瓷。

為觀察碳化硼的微觀形貌一般采用離子刻蝕、普通化學(xué)腐蝕等方法。但是，離子刻蝕中高能離子容易引入新缺陷，刻蝕后陶瓷晶界不清晰。由于碳化硼化學(xué)穩(wěn)定性好，普通化學(xué)腐蝕腐蝕效果不明顯，腐蝕后晶界不完整、不清晰。目前公開(kāi)的碳化硼處理方法均不理想，這限制了碳化硼陶瓷的研究以及在更多高科技領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種碳化硼陶瓷的處理方法及應(yīng)用。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種碳化硼陶瓷的處理方法，包括將研磨、拋光后的碳化硼陶瓷通過(guò)電解進(jìn)行腐蝕的步驟；

其中，電解液為濃度為0.1～0.3mol/L的氫氧化鉀溶液，所述碳化硼陶瓷作為陽(yáng)極，電解電流為0.1～0.3A，電解時(shí)間為20～60s。

本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，將研磨、拋光后的碳化硼陶瓷通過(guò)電解進(jìn)行腐蝕，該工藝簡(jiǎn)單、安全、耗時(shí)短、成本低，得到的碳化硼陶瓷晶界清晰、晶粒完整，便于清晰地觀察碳化硼陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)，包括晶粒尺寸、形貌及分布，氣孔大小及雜質(zhì)分布等。其中，電解液的選擇、電解電流及電解時(shí)間等因素對(duì)結(jié)果影響較大，只有將它們同時(shí)控制在上述范圍內(nèi)，相互間契合才能獲得晶界清晰、晶粒完整的碳化硼陶瓷，便于觀察分析。

優(yōu)選地，以石墨作為陰極。石墨可制成石墨棒的形式。

優(yōu)選地，所述研磨為機(jī)械研磨，依次采用80μm、45μm、30μm、15μm、9μm、6μm金剛石砂紙粗磨平整，再使用3μm、1μm、0.5μm金剛石砂紙精磨。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述粗磨時(shí)轉(zhuǎn)速為160～200r/min，時(shí)間為8～12min；所述精磨時(shí)轉(zhuǎn)速為100～150r/min，時(shí)間為2～5min。

優(yōu)選地，采用氯丁橡膠拋光布進(jìn)行所述拋光。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述拋光時(shí)轉(zhuǎn)速為100-150r/min，時(shí)間為2～5min。

進(jìn)一步地，所述處理方法還包括將腐蝕后的碳化硼陶瓷從電解液中取出，依次用清水和無(wú)水乙醇沖洗后吹干的步驟。

本發(fā)明還提供由上述任一碳化硼陶瓷的處理方法獲得的樣品在碳化硼陶瓷微觀結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用。

進(jìn)一步地，采用掃描電鏡或金相顯微鏡對(duì)所述樣品進(jìn)行微觀組織觀察。

本發(fā)明的有益效果：