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高強度、高硬度且低模量硼化鈦納米復(fù)相陶瓷的制備方法

1158   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:武漢理工大學(xué)  
2023-12-06 13:39:03
權(quán)利要求書: 1.一種高強度、高硬度且低模量硼化鈦納米復(fù)相陶瓷的制備方法,其特征在于:采用市售的TiCxN1?x、B、B4C和Si粉體為原料,根據(jù)下列化學(xué)反應(yīng)方程式進行粉體的配比:TiCxN1?x+(3x+3)B=TiB2+xB4C+(1?x)BN(1)或TiCxN1?x+(0.75+0.75x)Si+(0.75?0.25x)B4C=TiB2+(0.75+0.75x)SiC+(1?x)BN(2)將原料粉體混料、干燥、過篩后利用熱壓燒結(jié)或放電等離子體實現(xiàn)其致密化,得到所需復(fù)相陶瓷; 所述參數(shù)x的取值范圍為:0.05≤x≤0.95,通過改變參數(shù)x的值,在一定范圍內(nèi)改變所制備陶瓷中BN的含量,并對其微結(jié)構(gòu)和性能進行調(diào)控。 2.如權(quán)利要求1所述的一種高強度、高硬度且低模量硼化鈦納米復(fù)相陶瓷的制備方法,其特征在于,具體包括如下步驟:步驟1、混料:以市售TiCxN1?x、B、B4C和Si粉為原料,其中碳化硼和硼粉的平均粒徑小于5μm,TiCxN1?x和Si粉的平均粒徑小于20μm,各種粉體的純度均大于97%;將各種原料粉體按設(shè)計的反應(yīng)方程的配比進行稱量,配料,以丙酮為溶劑,3mol%氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯球為混料介質(zhì),進行混料,混合后所得漿料通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)烘干,破碎過篩后得到混合均勻的粉料; 步驟2、燒結(jié):根據(jù)需要的樣品厚度,計算所需粉體的重量,將過篩后的粉體倒入石墨模具中,在熱壓燒結(jié)或放電等離子體燒結(jié)的環(huán)境下對其進行燒結(jié),燒結(jié)環(huán)境為真空或流動的氬氣氣氛,通過改變燒結(jié)溫度、保溫時間,加載壓力,升溫速度實現(xiàn)復(fù)相陶瓷的致密化和性能優(yōu)化。 3.如權(quán)利要求2所述的一種高強度、高硬度且低模量硼化鈦納米復(fù)相陶瓷的制備方法,其特征在于,所述步驟2中燒結(jié)溫度范圍為1650℃?2000℃。 4.如權(quán)利要求2所述的一種高強度、高硬度且低模量硼化鈦納米復(fù)相陶瓷的制備方法,其特征在于,所述步驟2中保溫時間范圍為5?120min。 5.如權(quán)利要求2所述的一種高強度、高硬度且低模量硼化鈦納米復(fù)相陶瓷的制備方法,其特征在于,所述步驟2中加載壓力范圍為5?75Mpa。 6.如權(quán)利要求2所述的一種高強度、高硬度且低模量硼化鈦納米復(fù)相陶瓷的制備方法,其特征在于,所述步驟2中升溫速度范圍為10?100℃/min。 說明書:
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