System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种SiC-HfB2复合陶瓷及其制备方法和应用技术_技高网

一种SiC-HfB2复合陶瓷及其制备方法和应用技术

技术编号:44686799 阅读:5 留言:0更新日期:2025-03-19 20:36
本发明专利技术属于陶瓷材料技术领域,公开了一种SiC‑HfB2复合陶瓷及其制备方法和应用。该复合陶瓷是将HfSi2粉、C粉和SiB6粉混合,加入溶剂和球磨介质经混料、干燥、过筛,得到陶瓷粉体,在真空度10Pa下,压力在20~35MPa,在1700~1900℃进行SPS烧结制得。该SiC‑HfB2复合陶瓷具有较好的力学性能,在室温下的硬度为26~30GPa GPa,断裂韧性为3.5~4.5MPa·m1/2,抗弯强度为450~600MPa,可应用在超高温(2000℃以上)环境或防辐射领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷材料,涉及一种sic-hfb2复合陶瓷及其制备方法和应用。


技术介绍

1、sic-hfb2陶瓷具有高硬度、抗磨损、耐腐蚀、抗氧化、耐高温、高温强度高等优良特性,应用于高温窑具、燃烧喷嘴、热交换器、密封环、传统工业领域。传统的碳化硅,由于晶体结构的特征,其很难烧致密,导致力学性能下降。但由于碳化硅本身良好的化学稳定性,在航空或者极端领域一直受到广泛关注。为了改善单一碳化硅很难烧致密的情况,以及提高碳化硅的力学性能,有学者提出引入烧结助剂提高碳化硅陶瓷的致密度。然而,许多学者认为碳化硅的烧结大多数通过引入少量的烧结助剂(如y2o3)来提高碳化硅陶瓷的力学性能。上述方法是基于传统的无压烧结将碳化硅陶瓷进行致密化。然而传统的固相烧结方式具有温度高,使晶粒尺寸粗大,导致力学性能下降。


技术实现思路

1、为了解决上述现有技术存在的不足和缺点,本专利技术的首要目的在于提供一种sic-hfb2复合陶瓷,其具有优异的力学性能。

2、本专利技术的另一目的在于提供上述sic-hfb2复合陶瓷的制备方法。该方法通过反应烧结制备碳化硅基陶瓷。

3、本专利技术的再一目的在于提供上述碳化物基陶瓷的应用。

4、本专利技术的目的通过下述技术方案来实现:

5、一种sic-hfb2复合陶瓷是将hfsi2粉、c粉和sib6粉混合,加入溶剂和球磨介质经混料、干燥、过筛,得到陶瓷粉体,在真空度10pa下,压力在20~35mpa,在1700~1900℃进行sps烧结制得。

6、优选地,所述hfsi2粉的粒径为1~3μm,c粉的粒径为40~60nm,sib6粉的粒径为1~3μm。

7、优选地,所述hfsi2粉、c粉和sib6粉的总质量、球磨介质和溶剂的质量比为(14~16):(4~6):(1~3)。

8、优选地,所述复合陶瓷的硬度为26~30gpa gpa,断裂韧性为3.5~4.5mpa·m1/2,抗弯强度为450~600mpa。

9、所述的sic-hfb2复合陶瓷的制备方法,包括如下具体步骤:

10、s1.将hfsi2粉、c粉和sib6粉混合,加入溶剂和球磨介质经混料、球磨、干燥、过筛,得到陶瓷粉体;

11、s2.在石墨模具内表面刷上一层bn,装入石墨模具中,压力在20~35mpa,在真空度10pa下,升温至1700~1900℃进行sps烧结,制得sic-hfb2复合陶瓷。

12、优选地,步骤s1中所述球磨介质为sic球,所述溶剂为无水乙醇,所述的过筛的目数为80~1000目。

13、优选地,步骤s2中所述升温的速率为50~150℃/min,所述烧结的时间5~10min。

14、所述的sic-hfb2复合陶瓷在超高温领域中的应用,所述超高温的温度为2000℃以上。

15、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

16、1.本专利技术的sic-hfb2复合陶瓷具有较好的力学性能,在室温下的维式硬度为26~35gpa gpa,断裂韧性为3.5~4mpa·m1/2,抗弯强度为350~500mpa。可应用在超高温(2000℃以上)环境或防辐射领域。

17、2.本专利技术采用sps烧结方法,合成sic-hfb2陶瓷。该方法烧结速度快,可以减小颗粒粒径。

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【技术保护点】

1.一种SiC-HfB2复合陶瓷,其特征在于,所述复合陶瓷是将HfSi2粉、C粉和SiB6粉混合,加入溶剂和球磨介质经混料、干燥、过筛,得到陶瓷粉体,在真空度10Pa下,压力在20~35MPa,在1700~1900℃进行SPS烧结制得。

2.根据权利要求1所述的SiC-HfB2复合陶瓷,其特征在于,所述HfSi2粉的粒径为1~3μm,C粉的粒径为40~60nm,SiB6粉的粒径为1~3μm。

3.根据权利要求1所述的SiC-HfB2复合陶瓷,其特征在于,所述HfSi2粉、C粉和SiB6粉的总质量、球磨介质和溶剂的质量比为(14~16):(4~6):(1~3)。

4.根据权利要求1所述的SiC-HfB2复合陶瓷,其特征在于,所述复合陶瓷的硬度为26~30GPa GPa,断裂韧性为3.5~4.5MPa·m1/2,抗弯强度为450~600MPa。

5.根据权利要求1-4任一项所述的SiC-HfB2复合陶瓷的制备方法,其特征在于,包括如下具体步骤:

6.根据权利要求5所述的SiC-HfB2复合陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述球磨介质为SiC球,所述溶剂为无水乙醇,所述的过筛的目数为80~1000目。

7.根据权利要求5所述的SiC-HfB2复合陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述升温的速率为50~150℃/min,所述烧结的时间5~10min。

8.权利要求1-4任一项所述的SiC-HfB2复合陶瓷在超高温领域中的应用。

9.根据权利要求8所述的SiC-HfB2复合陶瓷在超高温领域中的应用,其特征在于,所述超高温的温度为2000℃以上。

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【技术特征摘要】

1.一种sic-hfb2复合陶瓷,其特征在于,所述复合陶瓷是将hfsi2粉、c粉和sib6粉混合,加入溶剂和球磨介质经混料、干燥、过筛,得到陶瓷粉体,在真空度10pa下,压力在20~35mpa,在1700~1900℃进行sps烧结制得。

2.根据权利要求1所述的sic-hfb2复合陶瓷,其特征在于,所述hfsi2粉的粒径为1~3μm,c粉的粒径为40~60nm,sib6粉的粒径为1~3μm。

3.根据权利要求1所述的sic-hfb2复合陶瓷,其特征在于,所述hfsi2粉、c粉和sib6粉的总质量、球磨介质和溶剂的质量比为(14~16):(4~6):(1~3)。

4.根据权利要求1所述的sic-hfb2复合陶瓷,其特征在于,所述复合陶瓷的硬度为26~30gpa gpa,断裂韧性为3.5~4...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭伟明田宇游洋林华泰
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:

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