一种热压碳化硼陶瓷的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102786304A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102786304A(43)申请公布日2012.11.21(21)申请号201210265396.3(22)申请日2012.07.28(71)申请人贵州木易精细陶瓷有限责任公司地址550000贵州省贵阳市修文县扎佐镇三元村（工业园区）(72)发明人翁幼云(74)专利代理机构北京联瑞联丰知识产权代理事务所(普通合伙)11411代理人郑自群(51)Int.Cl.C04B35/563(2006.01)C04B35/64(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书33页页(54)发明名称一种热压碳化硼陶瓷的制备方法(57)摘要本发明涉及一种热压碳化硼陶瓷的制备方法，步骤包括：按重量百分数，包括下述组分：硼酸7%～55%、碳源2.5%～47.5%、碳化硼微粉24%～89%，称取上述组分搅拌均匀，置于干燥炉中进行干燥得块状物，再置于煅烧炉中煅烧至无挥发性成分逸出，得到黑色的多孔块状物，进行粉碎，经过冷压成型干燥制成生坯后，放入热压模具中置于热压炉中进行烧结压制，再降温冷却得到含次生碳化硼为2%～30%的碳化硼陶瓷。本发明的有益效果是：能大大降低能耗，能使其次生碳化硼分布在碳化硼陶瓷晶界上的晶粒较小，并能使其制备的碳化硼陶瓷强度更大，硬度更高。CN10278634ACN102786304A权利要求书1/1页1.一种热压碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a、按重量百分数，包括下述组分：硼酸7%～55%、碳源2.5%～47.5%、碳化硼微粉24%～89%；称取上述组分搅拌均匀，置于干燥炉中进行干燥得块状物；b、将步骤a所述块状物置于煅烧炉中煅烧至无挥发性成分逸出，得到黑色的多孔块状物；c、将步骤b所述多孔块状物进行粉碎，经过冷压成型干燥制成生坯后，放入热压模具中置于热压炉中进行烧结压制，再降温冷却得到含次生碳化硼为2%～30%的碳化硼陶瓷。2.根据权利要求1所述的一种热压碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤a中碳源选自蔗糖、葡萄糖、水溶性酚醛树脂和炭黑中的一种。3.根据权利要求1所述的一种热压碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤a中将组分搅拌均匀的步骤是：首先将硼酸和碳源溶解于热水中，再加入所述碳化硼微粉搅拌均匀。4.根据权利要求1所述的一种热压碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤a中将组分搅拌均匀的步骤是：首先将硼酸溶解于热水中，然后加入碳化硼微粉搅拌均匀，再加入碳源搅拌均匀。5.根据权利要求1所述的一种热压碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤a中干燥的温度为100～180℃，干燥的时间为2～8小时。6.根据权利要求1所述的一种热压碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤b中煅烧的温度为350～600℃，煅烧的时间为0.5～2小时。7.根据权利要求1所述的一种热压碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤c中粉碎的粒度≥80目；所述冷压成型采用5%的聚乙烯醇水溶液为临时结合剂。8.根据权利要求1所述的一种热压碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤c中烧结压制，在0.05MPa的压力下以20～50℃/min的升温速率将温度升至1400～1600℃保持20～60分钟，再将压力升高至5～40MPa，温度升至1700～2000℃，保持5～60分钟；所述降温冷却是以2～20℃/min的降温速率降至1200℃后随炉冷却至室温。9.根据权利要求1所述的一种热压碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的步骤c中多孔块状物粉碎后可直接置于热压炉进行烧结压制。10.根据权利要求3所述的一种热压碳化硼陶瓷的制备方法，其特征在于：所述热水为80～100℃的去离子水。2CN102786304A说明书1/3页一种热压碳化硼陶瓷的制备方法技术领域[0001]本发明涉及碳化硼陶瓷材料生产领域，具体涉及一种热压碳化硼陶瓷的制备方法。背景技术[0002]碳化硼是一种重要的特种陶瓷，具有许多优异的特性，应用范围广泛，国内外对其研究较多。碳化硼属于难烧结的非极性材料，主要制备工艺是粉末制备、成型和烧结。常规的烧结方法是用微米级的碳化硼粉末以20℃～30℃/min的升温速率将温度升至2000℃～2200℃的高温，压力升高至30MPa～45MPa的高压下进行烧结然后保压冷却。该类方法具有烧结温度高，能源消耗大，生产周期长，产量低的缺点；另烧结过程不易控制，极易让产生的晶粒长大或者使陶瓷密度不够，使得陶瓷的理化性能严重下降。发明内容[0003]本发明的主要目的是提供一种热压碳化硼陶瓷的制备方法，它能够有效克服现有烧结方法中烧结温度高、烧结压力大及能耗消耗大的缺点，通过改进制备方法，可明显降低烧结温度和压力以达到降低