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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109824366A(43)申请公布日2019.05.31(21)申请号201910256056.6(22)申请日2019.04.01(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人邢鹏飞刘坤高帅波都兴红闫姝冯忠宝庄艳歆仇知(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.C04B35/563(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/645(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法(57)摘要一种以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法,按以下步骤进行:(1)将碳质还原剂研磨成粒径≤60μm的粉料;(2)将碳化硼粉、粉料和硅微粉按混合均匀,加入水和粘结剂,用压球机压制成方形团块;(3)将方形团块在温度50~120℃条件下烘干制成生坯;(4)将生坯用真空热压烧结炉进行烧结,制成碳化硼-碳化硅复合陶瓷材料。本发明的方法原料配比合理,显著提高了碳化硅分布的均匀性,改善材料中碳化硼与碳化硅界面的结合状况,使烧结制备的碳化硼-碳化硅复合陶瓷具有更加优良的性能。CN109824366ACN109824366A权利要求书1/1页1.一种以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法,其特征在于按以下步骤进行:(1)将碳质还原剂研磨成粒径≤60μm的粉料;(2)将碳化硼粉、粉料和硅微粉按混合均匀,获得混合物料;向混合物料中加入水和粘结剂,再用压球机压制成方形团块;(3)将方形团块在温度50~120℃条件下烘干20~40h,制成生坯;(4)将生坯用真空热压烧结炉进行烧结,制成碳化硼-碳化硅复合陶瓷材料。2.根据权利要求1所述的以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法,其特征在于所述的碳质还原剂是石墨、石油焦和炭黑中的一种或两种以上的混合物。3.根据权利要求1所述的以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法,其特征在于所述的碳化硼粉的粒径为≤25μm,所述的硅微粉的粒径为≤25μm。4.根据权利要求1所述的以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法,其特征在于所述的混合物料中,碳化硼粉、粉料和硅微粉按质量百分比为:碳化硼粉占70~85%,粉料占8~16%,硅微粉占3~15%。5.根据权利要求1所述的以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法,其特征在于步骤(2)中,水占混合物料总质量的3~7%,粘结剂占混合物料总质量的0.5~1.5%。6.根据权利要求1所述的以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法,其特征在于所述的粘结剂为纤维素粘结剂。7.根据权利要求1所述的以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法,其特征在于步骤(2)中,压球机压制时的压力为10~40MPa,保压时间40~120s。8.根据权利要求1所述的以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法,其特征在于所述的方形团块的长度46~55mm,宽度3~9mm,高度5~10mm。9.根据权利要求1所述的以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法,其特征在于步骤(4)中,烧结温度1800~2200℃,时间30~150min。10.根据权利要求1所述的以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法,1其特征在于所述的碳化硼-碳化硅复合陶瓷材料的断裂韧性3.15~5.21MPa·m/2;弯曲强度190~375MPa。2CN109824366A说明书1/4页以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法技术领域[0001]本发明属于陶瓷材料技术领域,特别涉及一种以硅微粉为原料原位制备碳化硼-碳化硅复合陶瓷的方法。背景技术[0002]碳化硼分子式B4C,为灰黑色粉末,是最硬的人造磨料之一;碳化硼具有硬度高(莫氏硬度9.36)、耐磨性好、密度小(2.52g/cm3)、熔点高(2450℃)、热电性能低(室温140s/m)、耐酸碱性强和中子吸收能力强等优异特性,因此而被受关注,被广泛应用在机械研磨、耐火材料、工程陶瓷、核工业和军事等不同领域。[0003]碳化硼陶瓷存在断裂韧性低,共价键含量高烧结致密化困难等缺陷;于是通过引入第二相粒子的形式制备碳化硼基复合陶瓷来改善单一碳化硼陶瓷存在的缺陷;Si与C、B性能接近,在元素周期表的位置毗邻,根据相似相容原理推断,以添加含Si元素物质作为烧结助剂,一定会促进B4C的烧结致密化;SiC/B4C复相材料应该是理想的力学性能和热学性能的结合体,即将碳化硅的高强度、抗氧化性和抗热震性与碳化硼的低密度、高硬度和耐磨性相结合。发明内