[發(fā)明專利]一種二硼化鋯基超高溫陶瓷低溫高速超塑性成形方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110035332.3
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112794720B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祖宇飛;田洪亮;劉應(yīng)軍;徐一;魏志帆;沙建軍;代吉祥;陳國清
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: C04B35/58
• 分類號: C04B35/58;C04B35/622;C04B35/626;C04B41/80
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 劉秋彤;梅洪玉

1.一種二硼化鋯基超高溫陶瓷低溫高速超塑性成形方法，其特征在于，首先在二硼化鋯內(nèi)引入適量的二硅化物，采用球磨方式對原材料進(jìn)行混合和研磨得到納米陶瓷粉體，將納米陶瓷粉體經(jīng)過熱壓或放電等離子燒結(jié)制得燒結(jié)坯體，然后將ZrB₂基超高溫陶瓷燒結(jié)坯體置于超塑性成形模具中，利用擠壓、氣漲、拉伸方式進(jìn)行超塑性成形，其變形溫度為：1300-1600℃，根據(jù)變形溫度和成形尺寸，其應(yīng)變速率設(shè)定為：10^-4-10^-1 s^-1；施加載荷為20-60 MPa；成形時(shí)間根據(jù)尺寸不同，為5-120 min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二硼化鋯基超高溫陶瓷低溫高速超塑性成形方法，其特征在于，二硼化鋯、二硅化物的體積百分比分別為：50% - 90%、10 %- 50%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二硼化鋯基超高溫陶瓷低溫高速超塑性成形方法，其特征在于，所述的二硅化物為ZrSi₂或MoSi₂。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二硼化鋯基超高溫陶瓷低溫高速超塑性成形方法，其特征在于，球磨過程為：經(jīng)過行星式球磨機(jī)進(jìn)行混合和研磨，以1 - 20 mg/mL聚乙烯亞胺的無水乙醇溶液為研磨介質(zhì)，加入大球和小球數(shù)量比為1:3的碳化鎢磨球，并保持磨球的質(zhì)量與原料粉末的質(zhì)量比為8–15:1；抽真空并充入氬氣，往復(fù)3次以減少球磨罐中的含氧量；以轉(zhuǎn)速為200 - 250轉(zhuǎn)/min的速度球磨24 - 72 h，得到均勻混合的納米級顆粒漿料；最后在真空或惰性氣體環(huán)境下經(jīng)30-200℃的干燥得到納米陶瓷粉體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二硼化鋯基超高溫陶瓷低溫高速超塑性成形方法，其特征在于，燒結(jié)過程為：將納米陶瓷粉體置入石墨模具中，施壓20 - 50 MPa的壓力，以5 - 15℃/min的升溫速率升到800℃并保溫10 - 30 min以去除有機(jī)物；然后以10 - 50℃/min的升溫速率升到1300 - 1400℃燒結(jié)10 - 120 min，得到ZrB₂基超高溫陶瓷燒結(jié)坯體。