一种氮化硼-碳化硼复合陶瓷的制备方法.pdf

(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CN109422536A(43)申请公布日2019.03.05(21)申请号201710731053.4(22)申请日2017.08.23(71)申请人张家港市东威新材料技术开发有限公司地址215600江苏省苏州市张家港市杨舍镇塘市澳洋大厦南侧1、2、3张家港市东威新材料技术开发有限公司(72)发明人赵云龙(74)专利代理机构苏州市港澄专利代理事务所(普通合伙)32304代理人马丽丽(51)Int.Cl.C04B35/583(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/64(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种氮化硼-碳化硼复合陶瓷的制备方法(57)摘要本发明公开了一种氮化硼-碳化硼复合陶瓷的制备方法，包括：(1)将硼酸和尿素按照一定物质的量之比混合，加入无水乙醇，球磨6～8h后置于950～1200℃的氮气气氛中保温2～4h，得到氮化硼粉末；(2)向上述氮化硼粉末中加入碳化硼粉末，混合均匀，加入无水乙醇，球磨8～10h，得到氮化硼-碳化硼复合粉末；(3)将上述氮化硼-碳化硼复合粉末置于真空烧结炉中，于700～1000℃的氮气气氛中煅烧2～10h，得到氮化硼-碳化硼复合陶瓷。本发明中的方法制备得到的氮化硼-碳化硼复合陶瓷，具有抗弯强度高、断裂韧性高以及可加工性能好等优点。CN109422536ACN109422536A权利要求书1/1页1.一种氮化硼-碳化硼复合陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：(1)将硼酸和尿素按照一定物质的量之比混合，加入无水乙醇，球磨6～8h后置于950～1200℃的氮气气氛中保温2～4h，得到氮化硼粉末；(2)向上述氮化硼粉末中加入碳化硼粉末，混合均匀，加入无水乙醇，球磨8～10h，得到氮化硼-碳化硼复合粉末；(3)将上述氮化硼-碳化硼复合粉末置于真空烧结炉中，于700～1000℃的氮气气氛中煅烧2～10h，得到氮化硼-碳化硼复合陶瓷。2.根据权利要求1所述的氮化硼-碳化硼复合陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硼酸和所述尿素物质的量之比为1:2～10。3.根据权利要求2所述的氮化硼-碳化硼复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述硼酸和所述尿素物质的量之比为1:2～6。4.根据权利要求1所述的氮化硼-碳化硼复合陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碳化硼粉末的制备方法包括：1)将硼酸溶于水中制成溶液，按照C与B的摩尔比为1～2:1～2的比例加入煤粉，混合均匀后干燥，得硼酸包裹煤粉的复合粉体；2)将步骤1)所得复合粉体在4～10MPa压力下压制成片状物；3)将步骤2)所得片状物埋入石英砂中进行微波烧结；微波烧结过程中，先以5～20℃/min的速率升温预热，再以20～200℃/min的速率升温至1300～1800℃，保温1～30min，冷却，得到碳化硼粉末。5.根据权利要求1所述的氮化硼-碳化硼复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述氮化硼-碳化硼复合陶瓷中，所述碳化硼的质量分数为10～30％。6.根据权利要求5所述的氮化硼-碳化硼复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述氮化硼-碳化硼复合陶瓷中，所述碳化硼的质量分数为15～25％。2CN109422536A说明书1/3页一种氮化硼-碳化硼复合陶瓷的制备方法技术领域[0001]本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种氮化硼-碳化硼复合陶瓷的制备方法。背景技术[0002]碳化硼陶瓷具有优异的性能，如较高的抗弯强度，较好的断裂韧性，而且熔点较高，密度较小，以及维氏硬度较高，所以广泛地应用在工程领域中。由于碳化硼陶瓷具有极高的维氏硬度，所以难以进行机械加工。而六方氮化硼材料具有较低的强度，韧性，良好的可加工性能以及抗热、抗震性能等。所以为了提高碳化硼陶瓷的可加工性能，向碳化硼陶瓷基体中加入六方氮化硼材料，通过热压烧结的方法制备可加工碳化硼-氮化硼复相陶瓷，这将会极大地改善和提高碳化硼陶瓷的可加工性能。[0003]现有技术中，有专利报道了纳米复相陶瓷的制备工艺及其力学性能和可加工性能等。相对于微米混合的复相陶瓷而言，纳米复相陶瓷具有较高的力学性能和良好的可加工性能。纳米复相陶瓷是先进陶瓷材料中研究的热点问题。为了获得性能优异的纳米复相陶瓷，首先要解决纳米复合粉末的制备问题，只有解决纳米复合粉末的制备问题，才能获得分散均匀的复合陶瓷，从而解决现有技术中的复合陶瓷强度低、韧性差的问题。[0004]为此，有必要针对上述问题，提出一种氮化硼-碳化硼复合陶瓷的制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种氮化硼-碳化硼复合陶瓷的制备方法，以克服现有技术中的不足。[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[