影响碳化硼陶瓷致密化的因素'

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低膨胀陶瓷材料种类概览

低膨胀陶瓷材料种类概览

低膨胀陶瓷材料种类概览一、氧化物陶瓷材料1.氧化锆陶瓷氧化锆陶瓷是一种具有极低热膨胀系数的陶瓷材料,常用于制作高精度工具和仪器。

它的高机械强度和化学稳定性使其在高温、高压和腐蚀性环境中表现出色。

2.氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷是一种普遍使用的陶瓷材料,具有低膨胀系数、高硬度、高熔点和优异的绝缘性能。

它在电子和化工领域中广泛应用,如制作电子陶瓷基板、细线路板和传感器。

3.氧化锌陶瓷氧化锌陶瓷是一种常见的电子材料,具有良好的电学性能和低热膨胀系数。

它常用于制作热敏电阻、声波器件和气体传感器等。

4.氧化铈陶瓷氧化铈陶瓷是一种稀土陶瓷材料,具有低膨胀系数和良好的热稳定性。

它广泛应用于高温传感器、电容器和电介质材料等。

二、非氧化物陶瓷材料1.碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷是一种具有极高硬度和低热膨胀系数的陶瓷材料,常用于高温、高压和耐腐蚀的环境中。

它的优异性能使其成为制造切割工具、油井泵轴承和电子封装材料的理想选择。

2.碳化硼陶瓷碳化硼陶瓷是一种具有极高硬度和优异耐磨性的陶瓷材料,广泛应用于高温和高速摩擦环境中。

它常用于制作刀具、轴承和磨料等。

3.碳化钛陶瓷碳化钛陶瓷是一种应力致密化陶瓷材料,具有低膨胀系数和高硬度。

它在高温和低温条件下都能发挥出色的性能,因此广泛应用于航空航天和电子领域。

4.碳化硼氮陶瓷碳化硼氮陶瓷是一种具有低膨胀系数、高硬度和优异耐热性的陶瓷材料。

它广泛应用于制作高温耐磨件、防弹材料和粉末冶金工具等。

综上所述,低膨胀陶瓷材料种类众多,其具有低热膨胀系数、高硬度和优异的耐热性能,可以在各个领域中发挥重要作用。

随着科技的不断进步,人们对低膨胀陶瓷材料的需求将会不断增长,相信未来将会涌现更多创新的低膨胀陶瓷材料。

稀土在结构陶瓷材料和功能陶瓷中的应用有哪些?

稀土在结构陶瓷材料和功能陶瓷中的应用有哪些?

稀土在结构陶瓷材料和功能陶瓷中的应用有哪些?稀土及稀土氧化物在陶瓷材料中的应用,主要是作为添加物来改进陶瓷材料的烧结性、致密性、显微结构和晶相组成等,从而在极大程度上改善了它们的力学、电学、光学或热学性能,以满足不同场合下使用的陶瓷材料的性能要求。

本文简要综述了稀土氧化物在结构陶瓷材料和功能陶瓷中的应用。

1 稀土氧化物在陶瓷材料中的作用机理2 稀土氧化物在结构陶瓷材料中的应用结构陶瓷是指晶粒间主要是离子键和共价键的一类陶瓷材料,具有良好的力学性、高温性和生物相容性等。

结构陶瓷在日常生活中应用很普遍,目前已向航空航天、能源环保和大中型集成电路等高技术领域拓展。

2.1 氧化物陶瓷氧化物陶瓷是指陶瓷中含有氧原子的陶瓷,或高于二氧化硅(SiO2:熔点1730℃)晶体熔点的各种简单氧化物形成的陶瓷。

氧化物陶瓷具有良好的物理化学性质,电导率大小与温度成反比。

氧化物陶瓷常作为耐热、耐磨损和耐腐蚀陶瓷,应用在化工、电子和航天等领域。

2.1.1 氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷被广泛用于制造电路板、真空器件和半导体集成电路陶瓷封装管壳等。

为了获得性能良好的陶瓷,需要细化晶粒并使其以等轴晶分布,降低陶瓷的气孔率,提高致密度,最好能达到或接近理论密度。

氧化铝陶瓷的烧结温度高,烧制原料高纯氧化铝价格也高,限制了其在部分领域的推广及应用。

研究表明,稀土氧化物的加入可与基体氧化物形成液相或固溶体,降低烧结温度,改善其力学性能。

常用的稀土氧化物添加剂有Dy2O3、Y2O3、La2O3、CeO3、Sm2O3、Nd2O3、Tb4O7和Eu2O3等。

2.1.2 氧化锆陶瓷氧化锆(ZrO2)有单斜相、四方相和立方相三种晶型。

在一定温度下,氧化锆发生晶型转化时伴随体积膨胀和切应变,体积膨胀可能导致制品开裂。

氧化锆的熔点高,耐酸碱侵蚀能力强,化学稳定好,抗弯强度和断裂韧性很高。

三种晶型相互转化会伴随着体积的膨胀或收缩,导致性能不稳定,须采取稳定化措施。

氮化硼烧结温度

氮化硼烧结温度

氮化硼烧结温度氮化硼是一种具有高硬度、高熔点和良好热导性能的陶瓷材料,广泛应用于高温、高压、高速和腐蚀性环境下的工业领域。

氮化硼的烧结温度是影响其烧结致密度和性能的重要因素之一。

烧结是指将粉末颗粒在一定温度下进行加热处理,使其相互结合形成致密的固体材料的过程。

对于氮化硼而言,通过烧结可以提高其密度和力学性能,从而满足不同工业领域对材料性能的要求。

氮化硼的烧结温度通常在1800℃到2200℃之间,这是因为氮化硼具有高熔点和高热稳定性。

在烧结过程中,需要将氮化硼粉末加热到足够高的温度,使其颗粒表面发生熔融,从而形成致密的结合。

随着烧结温度的升高,氮化硼颗粒之间的结合力增强,烧结致密度也会提高。

然而,烧结温度过高也会引起氮化硼颗粒的过度生长和晶粒长大,从而降低材料的力学性能。

因此,在确定烧结温度时需要综合考虑材料的性能要求和烧结工艺的可行性。

为了提高氮化硼的烧结效果和降低烧结温度,人们也进行了一系列的改性研究。

例如,添加少量的助剂和控制烧结气氛可以促进氮化硼颗粒的结合,降低烧结温度。

此外,调整氮化硼粉末的粒度和分布也可以影响烧结效果。

在实际生产中,根据具体的工艺要求和材料性能需求,可以选择不同的烧结温度。

较高的烧结温度可以获得更高的致密度和力学性能,但也会增加生产成本和能源消耗。

因此,需要在实际应用中进行综合考虑,找到最佳的烧结温度。

氮化硼的烧结温度是影响其烧结效果和性能的重要因素。

通过选择合适的烧结温度和改进烧结工艺,可以获得高致密度和优良性能的氮化硼陶瓷材料,满足不同工业领域的需求。

希望随着科技的不断发展,氮化硼烧结技术能够得到进一步的改进和应用,为工业生产提供更好的材料选择。

陶瓷结合剂CBN磨具强度的影响因素研究

陶瓷结合剂CBN磨具强度的影响因素研究

表 4 不同烧成温度试样的性能
试样
1 2 3
烧结温度 ( ℃) 680 740 780
密度 (g/ cm3)
2138 2151 2155
气孔率 ( %)
3217 2714 2612
抗弯强度 (MPa)
5419 6617 6812
从表 4 可以看出 ,随着烧成温度的提高 ,密度
有所上升 ,气孔率有所下降 ,强度升高 。
由于 C2 结合剂本身强度较高且热膨胀系数 较低 ,所以我们最终选取了 C2 结合剂为 CBN 磨 料所用结合剂 ,并对不同烧结温度的影响进行了 探讨 。我们用 C2 结合剂制备的 CBN 磨具试条分 别在 680 ℃,740 ℃,780 ℃,820 ℃以相同的升温速 度及保温时间进行了烧结 ,其中 820 ℃烧试样变 形 、发泡 ,未测其强度 ,其它温度烧试样强度测试 结果见表 4 。
硅酸盐通报 2002 年第 5 期
研究工作快报
致密的试条 ,分别测试了其抗弯强度 、密度及气孔
率 。其结果如表 2 所示 。
然后又在同样制备条件下 ,以相同的 CBN 磨
料和结合剂配比 ,相同的成型密度制备出同样尺 寸的试条 ,分别在高于其耐火度 40 ℃下烧结 ,其
烧后性能如表 3 所示 。
剂 ,其耐火度如表 1 所示 。 我们以相同的成型密度制备了相同尺寸的结
合剂试条 ,分别在低于其耐火度 30 ℃下烧结成较
作者简介 :李志宏 (1963 年~) ,男 ,博士 ,教授 1 主要从事陶瓷材料及超硬材料的研究 1
46 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.

b4c碳化硼的结构

b4c碳化硼的结构

b4c碳化硼的结构B4C碳化硼的结构碳化硼(B4C)是一种重要的陶瓷材料,具有优异的物理和化学性能。

它由硼和碳两种元素组成,形成了独特的结构。

下面将介绍B4C碳化硼的结构特点以及相关的性质和应用。

1. 结构特点B4C碳化硼的结构是由硼原子和碳原子交替排列而成的。

其晶体结构属于六方晶系,具有类似石墨的层状结构。

每个层中,硼原子和碳原子呈等距离排列,形成了硼碳链。

相邻层之间通过共面的碳原子形成键连接。

这种层状结构使得B4C具有较高的硬度和热导率。

2. 物理性质B4C碳化硼具有极高的硬度,接近于金刚石。

这使得它在磨削和切割工具中得到广泛应用。

此外,B4C还具有较低的密度和良好的热导率,使得它成为高性能散热材料的理想选择。

另外,B4C还具有较高的熔点和热稳定性,能够在高温环境下保持稳定的性能。

3. 化学性质B4C碳化硼具有较高的化学稳定性,能够在大多数非氧化性环境下长时间稳定存在。

它对酸、碱和大部分溶剂都具有很好的抗腐蚀性。

然而,在氧化性环境下,B4C会发生氧化反应,形成BO2和CO2等产物。

因此,在高温和氧化性环境中使用B4C时需要注意其氧化性。

4. 应用领域B4C碳化硼由于其优异的性能在多个领域得到广泛应用。

首先,由于其高硬度和磨削性能,B4C被广泛用于制作磨料和磨具,如砂轮和切削刀具等。

其次,B4C的高热导率使其成为散热材料的理想选择,广泛应用于电子器件、太阳能电池和高功率激光器等领域。

此外,B4C还可以用于核工业中的辐射防护材料和中子吸收材料等。

总结:B4C碳化硼的结构特点决定了其优异的物理和化学性能。

其层状结构使其具有高硬度、良好的热导率和化学稳定性。

这些特点使得B4C在磨削工具、散热材料和辐射防护材料等领域具有广泛的应用前景。

随着科学技术的不断发展,B4C碳化硼在更多领域的应用将会得到拓展,并为人类带来更多的福利。

球磨法制碳化硼工艺流程

球磨法制碳化硼工艺流程

球磨法制碳化硼工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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无机材料科学基础《烧结》知识点

无机材料科学基础《烧结》知识点

(1)常压烧结:又称无压烧结。

属于在大气压条件下坯体自由烧结的过程。

在无外加动力下材料开始烧结,温度一般达到材料的熔点0.5-0.8即可。

在此温度下固相烧结能引起足够原子扩散,液相烧结可促使液相形成或由化学反应产生液相促进扩散和粘滞流动的发生。

常压烧结中准确制定烧成曲线至关重要。

合适的升温制度方能保证制品减少开裂与结构缺陷现象,提高成品率。

(2)热压烧结与热等静压烧结:热压烧结指在烧成过程中施加一定的压力(在10~40MPa),促使材料加速流动、重排与致密化。

采用热压烧结方法一般比常压烧结温度低100ºC左右,主要根据不同制品及有无液相生成而异。

热压烧结采用预成型或将粉料直接装在模内,工艺方法较简单。

该烧结法制品密度高,理论密度可达99%,制品性能优良。

不过此烧结法不易生产形状复杂制品,烧结生产规模较小,成本高。

作为陶瓷烧结手段,利用来自于表面能的表面应力而达到致密化的常压烧结法虽是一般常用的方法,但是,不依赖于表面应力,而在高温下借助于外压的方法,也是可以采用的。

这就是称为热压法的烧结方法。

广义来说,在加压下进行烧结的方法包括所有这类方法,超高压烧结和热等静压(HIP)烧结也属于这类方法。

不过,一般都作为在高温下施加单轴压力进行烧结的方法来理解。

其基本结构示于图1。

首先,制备粉体试料,置于模型中,在规定温度下加热、加压,获得烧结体。

由于下述原因而采用这种方法:(1)烧结温度降低;(2)烧结速度提高;(3)使难烧结物质达到致密化。

因为能够在颗粒成长或重新结晶不大可能进行的温度范围达到致密化,所以,可获得由微小晶粒构成的高强度、高密度烧结体。

图2所示,是热压对陶瓷致密化影响效果之一例。

将热压作为制造制品的手段而加以利用的实例有:氧化铝、铁氧体、碳化硼、氮化硼等工程陶瓷。

连续热压烧结生产效率高,但设备与模具费用较高,又不利于过高过厚制品的烧制。

热等静压烧结可克服上述弊缺,适合形状复杂制品生产。

碳化硼的研究进展

碳化硼的研究进展

碳化硼的研究进展刘珅楠;孙帆;谭章娜;袁青;周凯静;马剑华【摘要】碳化硼是高性能陶瓷材料中的一种重要原料,包含诸多的优良性能,除了高硬度、低密度等性能外,它还具备高化学稳定性和中子吸收截面及热电性能等特性,在国防军事设备、功能陶瓷、热电元件等诸多领域具有十分广泛的应用。

本文重点介绍了碳化硼的相关性质、研究进展和应用现状。

详细地介绍了碳化硼的制备方法,如电弧炉碳热还原法、自蔓延高温法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法等方法,并分析了它们的优缺点。

%Boron carbide is a kind of important raw materials of high performanceceramic material, including many excellent performance. In addition to highhardness and low density properties, it also has high chemical stability andneutron absorption cross section and thermoelectric properties, which are widely used in national defense and military equipment, functional ceramics and thermoelectric element fields. The current research progress and application of relevant properties, boron carbide were introduced. The preparation methods of boron carbide, such as carbon arc furnace reduction method, self-propagating high temperature method, chemical vapor deposition, sol-gel method, were mainly introduced, and their advantages and disadvantages were analyzed.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P21-23)【关键词】碳化硼;特种陶瓷;自蔓延高温法;化学气相沉积法;溶胶-凝胶法;前驱体【作者】刘珅楠;孙帆;谭章娜;袁青;周凯静;马剑华【作者单位】温州大学化学与材料工程学院,浙江温州 325000;温州大学化学与材料工程学院,浙江温州 325000;温州大学化学与材料工程学院,浙江温州325000;温州大学化学与材料工程学院,浙江温州 325000;温州大学化学与材料工程学院,浙江温州 325000;温州大学化学与材料工程学院,浙江温州 325000【正文语种】中文【中图分类】TQ263.1材料是人类社会赖以生存和发展的物质基础。

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第25卷第6期 2 0 0 5 年 1 2月

辽宁工学院学报
Jou rnal of L iaon ing In stitu te of T echno logy
V o l. 25 N o. 6 D ec. 2 0 0 5
影响碳化硼陶瓷致密化的因素
张 辉, 穆柏春, 唐立丹
(辽宁工学院 材料与化学工程学院, 辽宁 锦州 121001)
380
辽宁工学院学报
第 25 卷
硼陶瓷制品[ 18 ]。另外还可以用酚醛树酯取代碳加入 到碳化硼当中来获得高密度的碳化硼陶瓷。 文献 [ 19 ]在 B 4C 中同时加入酚醛树酯和聚碳硅, 在无压 烧结过程中反应生成了 C 和 SiC, 促进了致密化, 得 到的碳化硼陶瓷的致密度在 92% 以上。 2. 2 含有添加剂的碳化硼陶瓷的热压烧结致密化
关键词: 碳化硼; 致密化; 热压烧结; 常压烧结 中图分类号: TM 286 文献标识码: A 文章编号: 100521090 (2005) 0620378204
Effecting Factors on Com pacting Boron Carbide Ceram ics
ZHAN G H ui,M U B ai2chun, TAN G L i2dan
为提高碳化硼陶瓷致密度而采用的添加剂大体 上可分为三大类: ①单质元素添加剂。如 Fe、A l、T i、 N i、C r、C、B、Cu、M g 等; ②化合物添加剂。如A l2O 3、 T iO 2、Y2O 3、SiC、B e2C、T iC、W C、V C、A l4C3、A l2C3、 A lF3、M gF2、T iB 2、C rB 2 等; ③有机化合物添加剂。如 葡萄糖、酚醛树酯、聚碳硅等。 陶瓷工作者围绕在碳 化硼陶瓷加入何种添加剂以及加入添加剂的量, 进 行了大量的研究, 取得了可喜的成果。如文献[ 15 ]采 用最为常用的添加剂 A l2O 3, 其添加剂的含量为 3% w t, 在 2 150 ℃下无压烧结, 获得致密度为 96% 的 碳 化 硼 陶 瓷, 并 在 材 料 内 部 发 现 液 相 烧 结, 产 生 A lB 12C2 液相。Stibb s 等[16 ]提出, 添加 5~ 10w t%A l、 M g、T iB 2, 在 2 150~ 2 250 ℃间烧结可获得致密度 大于 99% 的碳化硼陶瓷。 另外用添加 10w t% T iB 2 的碳化硼, 采用 1w t% Fe 作为烧结助剂, 成功地获 得了致密度大于 97% 的碳化硼陶瓷[17]。对碳化硼来 说碳是在工艺上最为重要的烧结助剂, 其加入量从 1w t% ~ 6w t% 完全可以获得接近理论密度的碳化
孔隙度 密度
性能
%
பைடு நூலகம்
kg·m - 3
<B04.C1 2 500~ 2 510
抗弯强度 显微硬度 晶粒度
M Pa
GPa
Λm
510~ 520 29. 5~ 30. 0 < 1
图 1 碳化硼烧结体的显微组织随压力的变化 热压温度 2050℃; 热压时间 10m in; 热压压力 ( a) 15 M Pa
(b) 25 M Pa
摘 要: 从纯碳化硼的无压烧结、添加烧结助剂、烧结时加压等方面介绍了碳化硼陶瓷活化烧结致密化的方 法, 综述了国内外在不同的烧结工艺下制备的碳化硼陶瓷材料的性能, 进而分析了各种方法提高碳化硼陶瓷致密 度的机制, 比较了各种烧结方法的优缺点。 结果表明: 通过综合各种措施可以提高碳化硼陶瓷的致密度。
陶瓷材料在人类生存和发展过程中是不可缺少 的, 陶瓷可分为传统陶瓷和新型陶瓷, 而新型陶瓷按 其组成成分可分为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷和氮化 物陶瓷等[ 1 ]。碳化物陶瓷是重要的耐高温材料之一, 碳化物陶瓷包括 SiC、B 4C、T iC 等, 在众多的碳化物 陶瓷中 B 4C 陶瓷是最引人注目的一种, 在碳化硼 中, 硼与碳同样为非金属元素, 且原子半径相接近, 其结合方式与一般间隙化合物不同[2], 正是由于这 种特殊的结合方式使它具有许多优良性能, 如: ①高 熔点 (2 450 ℃) 和超硬度 (> 30 GPa)。 其硬度在自 然界中仅次于金刚石和立方氮化硼, 被用于耐磨剂、 耐磨部件和制造防弹装甲。 ②具有密度小 ( 2. 51
① 收稿日期: 2005201210 基金项目: 辽宁省自然科学基金资助项目 (9910300401) ; 辽宁省专利局科研项目资助 作者简介: 张辉 (19782) , 男 (满族) , 辽宁锦州人, 硕士生。
第6期
张辉等: 影响碳化硼陶瓷致密化的因素
379
1 纯碳化硼的烧结致密化
1. 1 纯碳化硼的无压烧结致密化 B 4C 是共价键化合物, 根据文献[ 5 ]计算其共价
2 含有添加剂的碳化硼陶瓷的致密化
2. 1 含有添加剂的碳化硼陶瓷的常压烧结致密化 纯碳化硼烧结一般是固相烧结, 烧结温度高并
且烧结温度范围窄, 获得致密的碳化硼陶瓷较为困 难。 研究发现可以通过加入添加剂来提高点缺陷或 位错密度来提高晶界和体积扩散的活化作用。 加入 添加剂有两种作用: 一方面, 加入的三价离子取代碳 从而导致电子缺少, 产生空位, 使烧结驱动力加大; 另一方面, 引入烧结助剂使之移去碳化硼粒子表面 的氧化层从而提高表面能, 增大烧结驱动力。正是这 两种原因, 使通过在碳化硼中加入添加剂来提高陶 瓷致密度成为可能。
键比例高达 93. 94% , 远高于常见的其他陶瓷, 如 SiC (88% ) , A l2O 3 (33% ) , ZrO 2 (33% ) 等, 因此得到 致密的纯 B 4C 烧结体困难。 无压烧结 B 4C 时, 影响 B 4C 陶瓷致密度的主要因素为烧结温度和粉末粒 度。单元系的主要烧结机构是扩散和流动, 无论是扩 散还是流动, 当温度提高后, 过程均匀加快进行, 从 而有利于提高陶瓷的致密度[6]。 粉末越细越有利于 陶瓷的致密化。研究结果表明, 纯碳化硼无压烧结致 密化最主要的前提条件是采用≤3 Λm 的超细粉末, 低含氧量, 2 250 ℃~ 2 350 ℃的温度范围[7]。 部分 B 4C 的烧结温度以及所获得的致密度为: 2 250 ℃~ 2 300 ℃, 80%~ 87% 致密度; 2 450 ℃, 大于 90% 致 密度; 2 300 ℃用较细粉末烧结, 99. 5% 致密度。 又 如王零森等人[8]利用比表面积为 2. 53 m 2 g, 平均粒 度为 0. 56 Λm 的粉末, 并将该粉末于 2 250 ℃无压 烧结 1 h, 获得了烧结密度为 2. 07 g mm 3, 达到理论 密度的 82. 5% , 平均晶粒粒度为 50 Λm 的碳化硼陶 瓷烧结体。 1. 2 纯碳化硼的热压烧结致密化
g cm 3) , 而且在高温下仍然具有较大的抗拉强度, 因 此, 正在研究利用它做喷气机叶片的金属陶瓷材 料[ 3 ]。③具有很高的热中子吸收能力。可用作核反应 堆的控制棒, 又可用作核反应屏蔽材料[4]。④具有热 电性, 日本已开发出正常工作温度为 2 200 ℃的碳 化硼热电偶, 美国的 SAN IA 实验室也正在研究一 种新型的碳化硼热电转化装置。 ⑤具有优越的抗氧 化侵蚀能力, 如在室温下碳化硼陶瓷与酸碱不发生 化学反应。正是由于 B 4C 具有这些优良性能因此得 到了广泛的应用, 然而致密度是 B 4C 陶瓷制品的重 要的性能指标, 研究如何提高 B 4C 陶瓷制品的致密 度具有重要的意义。
(M aterials & Chem ical Engineering Co llege, L iaon ing In stitute of T echno logy, J inzhou 121001, Ch ina)
Key words: bo ron carb ide; com pacting; ho t p ressed sin tering; no rm al p ressed sin tering Abstract: T he pykno sis m ethod of activated sin tering of bo ron carb ide ceram ics w as p resen ted th rough som e aspects of no2vo ltage sin tering, add ing to sin tering assistan t, fo rcing w h ile sin tering of pu re bo ron carb ide. T he p roperties of bo ron carb ide ceram ics w h ich w ere p repared at d ifferen t sin ter2 ing bo th at hom e and ab road w ere summ arized. T he m echan ism of im p roving den sity of bo ron carb ide ceram ics th rough variou s m ethod s w as analysed. T he m erits and fau lts of variou s sin tering m ethod s w ere com pared, the resu lt ind icates that it can im p rove den sity of bo ron carb ide ceram ics by syn thesiz2 ing variou s m easu res.
白克武等人[14] 在热压压力和热压温度分别为 30~ 35 M Pa 和 2 000 ℃~ 2 100 ℃时, 获得了综合 性 能 较 好 的 碳 化 硼 陶 瓷, 其 相 对 密 度 为 92%~
98% , 晶粒尺寸为 3~ 5Λm , 抗弯强度为 400~ 500
M Pa.
表 1 碳化硼陶瓷的性能
为了提高碳化硼陶瓷的致密度, 许多研究人员 采用加入添加剂在常压下烧结或者采用热压烧结工 艺烧结纯碳化硼陶瓷。 在碳化硼陶瓷中加入添加剂 并在高温下进行烧结完全可以得到相对密度大于 90% 的碳化硼陶瓷。 但是前人的研究发现虽然在致 密度上得到了比较满意的结果, 但烧结温度过高, 极 易出现晶粒异常长大、表面熔化等现象, 从而导致其 力学性能下降, 如抗弯强度降低等。烧结工序的消耗 是构成产品成本的重要组成部分, 烧结温度高自然 使产品的成本增高, 从而限制碳化硼陶瓷的应用。另 一方面, 随着添加剂加入量的加大, 当添加剂的含量 达到某一定量时, 再增大添加剂的量对提高碳化硼 的致密度并没有多大的意义, 并且添加剂过多会使 其抗弯强度下降。然而单纯地采用热压烧结工艺, 要 获得致密度较高的碳化硼, 其烧结温度也需要 2 000 ℃以上, 因此, 单靠加入添加剂或单靠热压来提高其 致密度是不够的。
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