CN104557046A - 一种碳化硼复合材料制备方法 - Google Patents

一种碳化硼复合材料制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104557046A
CN104557046A CN201410597190.XA CN201410597190A CN104557046A CN 104557046 A CN104557046 A CN 104557046A CN 201410597190 A CN201410597190 A CN 201410597190A CN 104557046 A CN104557046 A CN 104557046A
Authority
CN
China
Prior art keywords
boron carbide
composite material
carbide composite
skeleton
norbide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410597190.XA
Other languages
English (en)
Inventor
张洪卫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Is Precious Science And Technology Ltd Co Richly
Original Assignee
Chongqing Is Precious Science And Technology Ltd Co Richly
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Is Precious Science And Technology Ltd Co Richly filed Critical Chongqing Is Precious Science And Technology Ltd Co Richly
Priority to CN201410597190.XA priority Critical patent/CN104557046A/zh
Publication of CN104557046A publication Critical patent/CN104557046A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

本发明涉及一种碳化硼复合材料制备方法，包括如下步骤：碳化硼粉末的预处理；将预处理后的碳化硼粉末模压成型；碳化硼骨架的预烧；将预烧之后的碳化硼骨架与浸渗金属进行无压浸渗处理；将经过无压浸渗的碳化硼复合材料初坯进行热处理，得到高纯度的碳化硼复合材料。本发明方法简单、低成本、能耗低，所制备的碳化硼复合材料具有大型化、近终形、硬度大等优点。

Description

一种碳化硼复合材料制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合材料制备方法，尤其涉及一种碳化硼复合材料制备方法。
背景技术
碳化硼(B4C)具有优异的综合性能：高硬度(仅次于金刚石和立方氮化硼)、高熔点(24506℃)，低密度(2.52g/cm3)以及高效的中子吸收能力，这些性能使其成为最有发展前途的高温耐磨材料以及核反应工程中的控制材料。此外，与传统的防弹陶瓷Al2O3、SiC等相比，碳化硼的密度最低，防护系数最高，因此，在军事装甲领域也有极大的发展空间。制备高致密度碳化硼较成熟的工艺是热压烧结法。烧结温度一般在2000℃以上，在烧结的同时需加额外的压力，生产效率较低，成本很高，不适合大规模生产。此外，单一碳化硼所固有的脆性也严重制约其应用范周。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种方法简单、低成本、能耗低，所制备的碳化硼复合材料具有大型化、近终形、硬度大的碳化硼复合材料制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种碳化硼复合材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
碳化硼粉末的预处理；
将预处理后的碳化硼粉末模压成型；
碳化硼骨架的预烧；
将预烧之后的碳化硼骨架与浸渗金属进行无压浸渗处理；
将经过无压浸渗的碳化硼复合材料初坯进行热处理，得到高纯度的碳化硼复合材料。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述碳化硼粉末的预处理步骤的具体实现如下：
选用不同粒径大小的碳化硼粉末均匀混合；用30％的盐酸在加热煮沸的条件下对碳化硼粉末进行酸洗；将碳化硼粉末在真空状态于1500～1600℃进行烧结；将碳化硼粉末进行良好润湿性金属镀膜处理。
进一步，所述碳化硼骨架的预烧步骤的具体实现如下：
在氮气气氛、1400～1800℃条件下烧结，并保温1～3h。
进一步，所述将预烧之后的碳化硼骨架与浸渗金属进行无压浸渗处理步骤的具体实现如下：
电阻炉首先要抽真空，然后充氩气保护；将装有碳化硼骨架和浸渗金属的氧化铝坩埚置于气氛电阻炉内，快速升温至800～1200℃并保温10～30min。并在铝粉中加入少量的氟化钙。
进一步，所述将经过无压浸渗的碳化硼复合材料初坯进行热处理，得到高纯度的碳化硼复合材料步骤的具体实现如下：
将浸渗后的碳化硼复合材料初坯在空气炉中加热至800～950℃，并保温10～75h得到高纯度的碳化硼复合材料。
本发明的有益效果是：方法简单、低成本、能耗低，所制备的碳化硼复合材料具有大型化、近终形、硬度大。
附图说明
图1为本发明一种碳化硼复合材料制备方法流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种碳化硼复合材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
碳化硼粉末的预处理；
将预处理后的碳化硼粉末模压成型；
碳化硼骨架的预烧；
将预烧之后的碳化硼骨架与浸渗金属进行无压浸渗处理；
将经过无压浸渗的碳化硼复合材料初坯进行热处理，得到高纯度的碳化硼复合材料。
实施例1：
选用不同粒径大小的碳化硼粉末均匀混合；用30％的盐酸在加热煮沸的条件下对碳化硼粉末进行酸洗；将碳化硼粉末在真空状态于1500℃进行烧结；将碳化硼粉末进行良好润湿性金属镀膜处理；将预处理后的碳化硼粉末模压成型；在氮气气氛、1400℃条件下烧结，并保温1h；电阻炉首先要抽真空，然后充氩气保护；将装有碳化硼骨架和浸渗金属的氧化铝坩埚置于气氛电阻炉内，快速升温至800℃并保温10min。并在铝粉中加入少量的氟化钙；将浸渗后的碳化硼复合材料初坯在空气炉中加热至800℃，并保温10h得到高纯度的碳化硼复合材料。
实施例2：
选用不同粒径大小的碳化硼粉末均匀混合；用30％的盐酸在加热煮沸的条件下对碳化硼粉末进行酸洗；将碳化硼粉末在真空状态于1550℃进行烧结；将碳化硼粉末进行良好润湿性金属镀膜处理；将预处理后的碳化硼粉末模压成型；在氮气气氛、1500℃条件下烧结，并保温2h；电阻炉首先要抽真空，然后充氩气保护；将装有碳化硼骨架和浸渗金属的氧化铝坩埚置于气氛电阻炉内，快速升温至1000℃并保温20min。并在铝粉中加入少量的氟化钙；将浸渗后的碳化硼复合材料初坯在空气炉中加热至850℃，并保温50h得到高纯度的碳化硼复合材料。
实施例3：
选用不同粒径大小的碳化硼粉末均匀混合；用30％的盐酸在加热煮沸的条件下对碳化硼粉末进行酸洗；将碳化硼粉末在真空状态于1600℃进行烧结；将碳化硼粉末进行良好润湿性金属镀膜处理；将预处理后的碳化硼粉末模压成型；在氮气气氛、1800℃条件下烧结，并保温3h；电阻炉首先要抽真空，然后充氩气保护；将装有碳化硼骨架和浸渗金属的氧化铝坩埚置于气氛电阻炉内，快速升温至1200℃并保温30min。并在铝粉中加入少量的氟化钙；将浸渗后的碳化硼复合材料初坯在空气炉中加热至950℃，并保温75h得到高纯度的碳化硼复合材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种碳化硼复合材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
碳化硼粉末的预处理；
将预处理后的碳化硼粉末模压成型；
碳化硼骨架的预烧；
将预烧之后的碳化硼骨架与浸渗金属进行无压浸渗处理；
将经过无压浸渗的碳化硼复合材料初坯进行热处理，得到高纯度的碳化硼复合材料。
2.根据权利要求1所述一种碳化硼复合材料制备方法，其特征在于，所述碳化硼粉末的预处理步骤的具体实现如下：
选用不同粒径大小的碳化硼粉末均匀混合；用30％的盐酸在加热煮沸的条件下对碳化硼粉末进行酸洗；将碳化硼粉末在真空状态于1500～1600℃进行烧结；将碳化硼粉末进行良好润湿性金属镀膜处理。
3.根据权利要求1所述一种碳化硼复合材料制备方法，其特征在于，所述碳化硼骨架的预烧步骤的具体实现如下：
在氮气气氛、1400～1800℃条件下烧结，并保温1～3h。
4.根据权利要求1所述一种碳化硼复合材料制备方法，其特征在于，所述将预烧之后的碳化硼骨架与浸渗金属进行无压浸渗处理步骤的具体实现如下：
电阻炉首先要抽真空，然后充氩气保护；将装有碳化硼骨架和浸渗金属的氧化铝坩埚置于气氛电阻炉内，快速升温至800～1200℃并保温10～30min，并在铝粉中加入少量的氟化钙。
5.根据权利要求1所述一种碳化硼复合材料制备方法，其特征在于，所述将经过无压浸渗的碳化硼复合材料初坯进行热处理，得到高纯度的碳化硼复合材料步骤的具体实现如下：
将浸渗后的碳化硼复合材料初坯在空气炉中加热至800～950℃，并保温10～75h得到高纯度的碳化硼复合材料。
CN201410597190.XA 2014-10-28 2014-10-28 一种碳化硼复合材料制备方法 Pending CN104557046A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410597190.XA CN104557046A (zh) 2014-10-28 2014-10-28 一种碳化硼复合材料制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410597190.XA CN104557046A (zh) 2014-10-28 2014-10-28 一种碳化硼复合材料制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104557046A true CN104557046A (zh) 2015-04-29

Family

ID=53074233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410597190.XA Pending CN104557046A (zh) 2014-10-28 2014-10-28 一种碳化硼复合材料制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104557046A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108409328A (zh) * 2018-03-23 2018-08-17 东北大学 一种碳化硼陶瓷复合材料的制备方法
CN109055798A (zh) * 2018-08-03 2018-12-21 北京汽车股份有限公司 用于车辆的刹车盘的制备方法、刹车盘及车辆
CN109293363A (zh) * 2018-10-24 2019-02-01 浙江吉成新材股份有限公司 一种铝碳化硼复合材料的制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108409328A (zh) * 2018-03-23 2018-08-17 东北大学 一种碳化硼陶瓷复合材料的制备方法
CN109055798A (zh) * 2018-08-03 2018-12-21 北京汽车股份有限公司 用于车辆的刹车盘的制备方法、刹车盘及车辆
CN109055798B (zh) * 2018-08-03 2020-08-21 北京汽车股份有限公司 用于车辆的刹车盘的制备方法、刹车盘及车辆
CN109293363A (zh) * 2018-10-24 2019-02-01 浙江吉成新材股份有限公司 一种铝碳化硼复合材料的制备方法
CN109293363B (zh) * 2018-10-24 2021-10-22 浙江吉成新材股份有限公司 一种铝碳化硼复合材料的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101831178B (zh) 石英纤维增强复合材料及其制备方法
CN110698205B (zh) 一种石墨烯增韧碳化硅陶瓷的制备方法
CN103553616B (zh) 原位生长SiC纳米线增强C/SiC复合材料及其制备方法
CN102276279A (zh) 碳化硅纤维增强碳化硅复合材料的制备方法
CN105503227B (zh) 一种立体织物增强碳化硅‑金刚石复合材料的制备方法
CN104150940B (zh) 氮化硅与碳化硅复相多孔陶瓷及其制备方法
CN113754435B (zh) 一种Y2O3-MgO红外透明陶瓷的制备方法
CN112390628B (zh) 一种氧化铝靶材的制备方法
CN105523764A (zh) 一种碳化硼复合材料制备方法
CN104557046A (zh) 一种碳化硼复合材料制备方法
CN105236943A (zh) 一种Al2O3/Ti(C,N)复合陶瓷刀具材料及其微波烧结工艺
CN106800420A (zh) 一种碳化硅晶须原位复合刚玉高温陶瓷材料及其制备方法
CN113121237A (zh) 一种碳化硼基复合陶瓷及其制备工艺
CN113321494A (zh) 一种抗氧化、长寿命吸储热一体的刚玉-莫来石陶瓷及其制备方法
CN107500767A (zh) 碳化铀芯块及其制备方法、燃料棒
CN104532041A (zh) 一种Mo2NiB2基金属陶瓷的制备工艺
CN101503301A (zh) 一种烧结碳化硼用的降温增韧烧结助剂及制备方法
CN106986662B (zh) 一种太阳能吸热陶瓷材料及其制备方法
CN107190195A (zh) 一种稀土钨合金坩埚及其制造方法
CN104131208A (zh) 一种氧化铝-碳化钛微米复合陶瓷刀具材料及其微波烧结方法
CN102776404B (zh) 炭/炭-铜复合材料的制备方法
CN106966699B (zh) 一种高温复合材料全温度段热匹配涂层的制备方法
CN107500794A (zh) 一种原位生成碳化硅纤维结合碳化硅耐磨材料及其制备方法
CN106702494A (zh) 一种在Al4O4C基体表面制备AlN晶须的方法
CN116496103B (zh) 一种高强度、低密度碳化硅及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150429