预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/4
2/4
3/4
4/4

在线预览结束,喜欢就下载吧,查找使用更方便

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

第31卷第1期东北大学学报(自然科学版)Vol131,No.1 2010年1月JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Jan.2010 B4C陶瓷材料的无压烧结与性能 岳新艳,应伟峰,喻亮,茹红强 (东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁沈阳110004) 摘要:以碳化硼微粉作为原料,选用SiC和C为烧结助剂,研究了SiC和C对无压烧结B4C材料的体 积密度、硬度、抗折强度和断裂韧性等性能的影响·结果表明,最佳烧结温度为1975℃,保温时间是30min· SiC和C的质量分数对材料密度、硬度和抗折强度的影响都是先增大后减小·烧结助剂SiC和C的最佳添加 量分别为6%和5%(质量分数)时,得到相应的无压烧结B4C陶瓷材料的最佳力学性能:体积密度为2145g/ cm3,维氏硬度为35GPa,抗折强度为240MPa,断裂韧性为310MPa·m1/2· 关键词:B4C;无压烧结;SiC,C,烧结助剂;力学性能 中图分类号:TB333文献标志码:A文章编号:100523026(2010)0120056204 PropertiesofB4CCeramicsPreparedbyPressurelessSintering YUEXin2yan,YINGWei2feng,YULiang,RUHong2qiang (KeyLaboratoryforAnisotropyandTextureofMaterials,MinistryofEducation,NortheasternUniversity, Shenyang110004,China.Correspondent:YUEXin2yan,E2mail:yuexy@smm.neu.edu.cn) Abstract:TheeffectofSiCandCsinteringaidsonthemechanicalpropertiesofB4Cceramics preparedbypressurelesssinteringwasinvestigated.Micro2powderB4C,SiCandCwereusedas startingmaterials.Theresultsshowedthattheoptimumsinteringprocessisat1975℃holding for30min.Thedensity,hardnessandflexuralstrengthallincreasefirstthendecreasewith increasingSiCandCcontentsofwhichtheoptimalamountis6%and5%,respectively.The optimumbulkdensity,hardness,flexuralstrengthandfracturetoughnessare2.45g/cm3,35 GPa,240MPaand3.0MPa·m1/2,respectively. Keywords:B4C;pressurelesssintering;SiC;C;sinteringaid;mechanicalproperties 碳化硼陶瓷材料具有许多优良的性能,如:高细粉,添加少量成型和烧结助剂,经注浆成型工 熔点(2450℃)、超高硬度(HV>30GPa)、密度小艺,无压烧结制备出了相对密度为96%~97%的 3[6] (2151g/cm)、高模量、耐磨性好、抗氧化性、耐酸B4C陶瓷制品·目前如何降低碳化硼陶瓷的致 碱性强以及良好的中子吸收能力,而且在高温下密化烧结温度是急需解决的重要课题之一· 具有较大的抗拉强度,因此其在工业、军事等方面本实验是以无压致密化烧结B4C为目的,选 获得了广泛的应用[1]·但是碳化硼陶瓷断裂韧性用碳化硼微粉,以SiC和C为烧结助剂,通过实验 1/2 很低,KIC<212MPa·m,共价键含量高达研究了SiC和C烧结助剂与烧结工艺对无压烧结 [2] 94%,因此是一种极难烧结的陶瓷材料·较为B4C材料的体积密度、硬度、抗折强度和断裂韧性 成熟的制备高致密度碳化硼的工艺是热压烧结等性能的影响,为进一步开发碳化硼的无压烧结 法,也有将热等静压法、微波烧结、反应烧结、无压技术奠定基础· 烧结或放电等离子烧结等技术用于碳化硼烧结· 1实验方法 其中无压烧结B4C陶瓷由于制备工艺简单、产品 [3-5] 性能优越以及成本低廉而受到广泛的重视·实验采用牡丹江磨料二厂生产的B4C粉末 最近的研究结果显示,采用适宜粒度的碳化硼超(平均粒径110μm,w(B4C)>98%),并添加烧结 收稿日期:2009205212 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50372010