CN105543606B - 一种Nb‑Ti‑ZrB2‑SiC复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种Nb‑Ti‑ZrB2‑SiC复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105543606B
CN105543606B CN201610034976.XA CN201610034976A CN105543606B CN 105543606 B CN105543606 B CN 105543606B CN 201610034976 A CN201610034976 A CN 201610034976A CN 105543606 B CN105543606 B CN 105543606B
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
zrb
ceramic matrix
matrix composite
composite material
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.)
Active
Application number
CN201610034976.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105543606A (zh
Inventor
刘雷社
范信江
张伟
樊强博
胡昌宇
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.)
Xi'an Hangtian Xinyu Electromechanical Equipment Co Ltd
Original Assignee
Xi'an Aerospace Xinyu Electromechanical Device Factory
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 Xi'an Aerospace Xinyu Electromechanical Device Factory filed Critical Xi'an Aerospace Xinyu Electromechanical Device Factory
Priority to CN201610034976.XA priority Critical patent/CN105543606B/zh
Publication of CN105543606A publication Critical patent/CN105543606A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105543606B publication Critical patent/CN105543606B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
    • C22C27/02—Alloys based on vanadium, niobium, or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/045—Alloys based on refractory metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0047—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

本发明属于复合材料制备技术领域，具体涉及一种Nb‑Ti‑ZrB2‑SiC复合材料及其制备方法。该复合材料由以下质量百分比的物质组成：Ti 5％～20％，ZrB2 10％～30％，SiC 5％～15％，余量为Nb。其制备方法为：一、将钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉球磨混合均匀后烘干，粉碎后得到混合粉料；二、将混合粉料进行放电等离子烧结。该复合材料的室温断裂韧性为8MPa·m1/2～15MPa·m1/2，在1600℃条件下的抗拉强度为175MPa～325MPa，在1600℃空气环境中氧化100后材料损失为0.072mg/cm2～0.028mg/cm2，能够应用于1600℃的空气环境中。

Description

一种Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料制备技术领域，具体涉及一种Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料及其制备方法。
背景技术
超高温材料作为材料家族中重要一类，指的是在高温环境下以及氧化气氛中能够保持物理和化学稳定性的一种特殊材料。超高温材料所具有的高温强度和高温抗氧化性使得它们能够胜任于极端环境下，包括超音速飞行，空气再入和火箭推进系统。超高温材料在国防和航天上发挥着越来越重要的作用。能够胜任超高温环境下的材料主要集中在难熔金属和陶瓷材料。
难熔金属及其合金材料在20世纪50年代就曾作为航空航天、核工程及飞行器发动机的候选材料而被广泛研究和应用。虽然难熔金属及其合金材料具有较高的熔点和良好的加工成形性能，但它极差的抗氧化性能和较低的高温强度成为其作为超高温结构材料应用的主要障碍。陶瓷基复合材料具有高熔点、低密度、高的高温强度和良好的抗氧化性能，能够满足超高温环境的使用要求，但低的室温断裂韧性限制了它的使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料，解决了现有难熔金属及其合金材料的室温断裂韧性低的技术问题。
本发明的技术解决方案是：所提供的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料由以下质量百分比的物质组成：Ti 5％～20％，ZrB2 10％～30％，SiC 5％～15％，余量为Nb。
上述Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料由以下质量百分比的物质组成：Ti 8％～12％，ZrB215％～25％，SiC 6％～14％，余量为Nb。
上述Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料由以下质量百分比的物质组成：Ti 10％，ZrB220％，SiC 10％，余量为Nb。
本发明还提供一种用于制备上述Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料的制备方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：
1】按照确定的比例将钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉置于球磨机中，采用湿法球磨的方式混合均匀，然后在真空条件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料；
2】将步骤1】得到的混合粉料置于放电等离子烧结炉中，在真空度小于或等于7×10-2Pa，温度为1800℃～2000℃，压力为30MPa～50MPa的条件下放电等离子烧结5min～10min，随炉冷却后得到Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料。
上述步骤1】中的钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉的质量纯度均大于或等于99.9％。
上述步骤1】中的钛粉的粒径小于或等于5μm，硼化锆的粒径小于或等于3μm，碳化硅粉的粒径小于或等于4μm，铌粉的粒径小于或等于3μm。
上述步骤1】中的湿法球磨采用的分散剂为无水乙醇，所述无水乙醇的体积数值为钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉质量之和数值的1～2倍，其中体积的单位为ml，质量的单位为g。
上述步骤1】中的球磨机的转速为200rpm～300rpm，湿法球磨的球料比为(10～15)：1，球磨时间为10h～30h。
上述步骤1】中的烘干的温度为90℃～100℃。
本发明的优点在于：
(1)本发明所制备的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料的室温断裂韧性为8MPa·m1/2～15MPa·m1/2，高于现有的难熔金属及其合金材料，在1600℃条件下的抗拉强度为175MPa～325MPa，在1600℃空气环境中氧化100后材料损失为0.072mg/cm2～0.028mg/cm2，性能优异。
(2)本发明采用机械合金化和放电等离子烧结的工艺过程制备Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料，具有能耗低、周期短等优点，本发明将钛粉引入到难熔金属-陶瓷复合材料体系中，提高了复合材料的断裂韧性；将硼化锆和碳化硅陶瓷相引入到难熔金属-陶瓷复合材料体系中，提高了复合材料的高温强度和抗氧化性能。
(3)本发明所制备的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料的微观组织中细小的陶瓷相分布在连续的铌基体中，连续分布的铌基体具有较好的室温韧性，均匀分布的陶瓷相极大地提高了铌的高温强度，同时使复合材料具有良好的抗氧化能力。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料的显微组织图。
具体实施方式
实施例1
本实施例Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料由以下质量百分比的物质组成：Ti 10％，ZrB220％，SiC 10％，余量为Nb和不可避免的杂质。
本实施例制备所述Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料的方法包括以下步骤：
步骤一、将钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉置于球磨机中，采用湿法球磨的方式混合均匀，然后在真空条件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料；优选地，述钛粉的质量纯度不小于99％，所述硼化锆粉的质量纯度不小于99％，所述碳化硅粉的质量纯度不小于99％，所述铌粉的质量纯度不小于99％，所述钛粉的粒径不大于5μm，所述硼化锆的粒径不大于3μm，所述碳化硅粉的粒径不大于4μm，所述铌粉的粒径不大于3μm；所述湿法球磨采用的分散剂为无水乙醇，所述无水乙醇的体积数值为钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉质量之和数值的1.5倍，其中体积的单位为ml，质量的单位为g，所述球磨机为行星式球磨机，优选地，所述球磨机的转速为250rpm，湿法球磨的球料比按质量比计为12.5：1，球磨时间为20h；所述烘干的温度优选为95℃；
步骤二、将步骤一中所述混合粉料置于放电等离子烧结炉中，在真空度不大于7×10-2Pa，温度为1900℃，压力为40MPa的条件下放电等离子烧结7.5min，随炉冷却后得到Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料。
从图1中可以看出，本实施例制备的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料具有理想的微观组织，由于铌具有高熔点和极好的室温塑韧性，连续分布的铌固溶体基体具有较好的室温塑韧性；均匀分布的ZrB2陶瓷相极大地提高了铌的高温强度。SiC陶瓷相主要分布在铌固溶体晶粒内，形成内晶型结构，这种内晶型结构可使裂纹偏转、分叉和诱发穿晶断裂，缓和应力集中、吸收能量，从而延缓裂纹的萌生与扩展，提高了材料的强度和断裂韧性。钛主要固溶在铌中形成铌固溶体，降低了材料的密度，同时提高了铌的强度和抗氧化性能；另外，钛也增加了ZrB2和SiC在高温时形成的硼硅酸盐玻璃相的润湿性和表面铺展性，使其覆 盖材料的表面，形成一层致密的氧化膜，阻止外面的氧气侵入造成继续氧化，起到保护的作用，极大地提高了Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料的高温抗氧化性能。
本实施例制备的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料，室温断裂韧性为15MPa·m1/2，在1600℃条件下的抗拉强度为325MPa，在1600℃空气环境中氧化100后材料损失为0.028mg/cm2，能够应用于1600℃的空气环境中。
实施例2
本实施例Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料由以下质量百分比的物质组成：Ti 8％，ZrB215％，SiC 6％，余量为Nb和不可避免的杂质。
本实施例制备所述Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料的方法包括以下步骤：
步骤一、将钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉置于球磨机中，采用湿法球磨的方式混合均匀，然后在真空条件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料；优选地，述钛粉的质量纯度不小于99％，所述硼化锆粉的质量纯度不小于99％，所述碳化硅粉的质量纯度不小于99％，所述铌粉的质量纯度不小于99％，所述钛粉的粒径不大于5μm，所述硼化锆的粒径不大于3μm，所述碳化硅粉的粒径不大于4μm，所述铌粉的粒径不大于3μm；所述湿法球磨采用的分散剂为无水乙醇，所述无水乙醇的体积数值为钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉质量之和数值的1倍，其中体积的单位为ml，质量的单位为g，所述球磨机为行星式球磨机，优选地，所述球磨机的转速为200rpm，湿法球磨的球料比按质量比计为10：1，球磨时间为10h；所述烘干的温度优选为90℃；
步骤二、将步骤一中所述混合粉料置于放电等离子烧结炉中，在真空度不大于7×10-2Pa，温度为2000℃，压力为50MPa的条件下放电等离子烧结10min，随炉冷却后得到Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料。
本实施例制备的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料，室温断裂韧性为14MPa·m1/2，在1600℃条件下的抗拉强度为235MPa，在1600℃空气环境中氧化100后材料损失为0.049mg/cm2，能够应用于1600℃的空气环境中。
实施例3
本实施例Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料由以下质量百分比的物质组成：Ti 12％，ZrB225％，SiC 14％，余量为Nb和不可避免的杂质。
本实施例制备所述Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料的方法包括以下步骤：
步骤一、将钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉置于球磨机中，采用湿法球磨的方式混合均匀，然后在真空条件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料；优选地，述钛粉的质量纯度不小于99％，所述硼化锆粉的质量纯度不小于99％，所述碳化硅粉的质量纯度不小于99％，所述铌粉的质量纯度不小于99％，所述钛粉的粒径不大于5μm，所述硼化锆的粒径不大于3μm，所述碳化硅粉的粒径不大于4μm，所述铌粉的粒径不大于3μm；所述湿法球磨采用的分散剂为无水乙醇，所述无水乙醇的体积数值为钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉质量之和数值的2倍，其中体积的单位为ml，质量的单位为g，所述球磨机为行星式球磨机，优选地，所述球磨机的转速为300rpm，湿法球磨的球料比按质量比计为15：1，球磨时间为30h；所述烘干的温度优选为100℃；
步骤二、将步骤一中所述混合粉料置于放电等离子烧结炉中，在真空度不大于7×10-2Pa，温度为1800℃，压力为30MPa的条件下放电等离子烧结5min，随炉冷却后得到Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料。
本实施例制备的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料，室温断裂韧性为10MPa·m1/2，在1600℃条件下的抗拉强度为279MPa，在1600℃空气环境中氧化100后材料损失为0.56mg/cm2，能够应用于1600℃的空气环境中。
实施例4
本实施例Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料由以下质量百分比的物质组成：Ti 5％，ZrB210％，SiC 5％，余量为Nb和不可避免的杂质。
本实施例制备所述Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料的方法包括以下步骤：
步骤一、将钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉置于球磨机中，采用湿法球磨的方式混合均匀，然后在真空条件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料；优选地，述钛粉的质量纯度不小于99％，所述硼化锆粉的质量纯度不小于99％，所述碳化硅粉的质量纯度不小于99％，所述铌粉的质量纯度不小于99％，所述钛粉的粒径不大于5μm，所述硼化锆的粒径不大于3μm，所述碳化硅粉的粒径不大于4μm，所述铌粉的粒径不大于3μm；所述湿法球磨采用的分散剂为无水乙醇，所述无水乙醇的体积数值为钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉质量之和数值的1倍，其中体积的单位为ml，质量的单位为g，所述球磨机为行星式球磨 机，优选地，所述球磨机的转速为200rpm，湿法球磨的球料比按质量比计为10：1，球磨时间为10h；所述烘干的温度优选为90℃；
步骤二、将步骤一中所述混合粉料置于放电等离子烧结炉中，在真空度不大于7×10-2Pa，温度为1800℃，压力为30MPa的条件下放电等离子烧结5min，随炉冷却后得到Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料。
本实施例制备的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料，室温断裂韧性为15MPa·m1/2，在1600℃条件下的抗拉强度为175MPaMPa，在1600℃空气环境中氧化100后材料损失为0.072mg/cm2，能够应用于1600℃的空气环境中。
实施例5
本实施例Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料由以下质量百分比的物质组成：Ti 20％，ZrB230％，SiC 15％，余量为Nb和不可避免的杂质。
本实施例制备所述Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料的方法包括以下步骤：
步骤一、将钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉置于球磨机中，采用湿法球磨的方式混合均匀，然后在真空条件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料；优选地，述钛粉的质量纯度不小于99％，所述硼化锆粉的质量纯度不小于99％，所述碳化硅粉的质量纯度不小于99％，所述铌粉的质量纯度不小于99％，所述钛粉的粒径不大于5μm，所述硼化锆的粒径不大于3μm，所述碳化硅粉的粒径不大于4μm，所述铌粉的粒径不大于3μm；所述湿法球磨采用的分散剂为无水乙醇，所述无水乙醇的体积数值为钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉质量之和数值的2倍，其中体积的单位为ml，质量的单位为g，所述球磨机为行星式球磨机，优选地，所述球磨机的转速为300rpm，湿法球磨的球料比按质量比计为15：1，球磨时间为30h；所述烘干的温度优选为100℃；
步骤二、将步骤一中所述混合粉料置于放电等离子烧结炉中，在真空度不大于7×10-2Pa，温度为2000℃，压力为50MPa的条件下放电等离子烧结10min，随炉冷却后得到Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料。
本实施例制备的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料，室温断裂韧性为8MPa·m1/2，在1600℃条件下的抗拉强度为325MPa，在1600℃空气环境中氧化100后材料损失为0.072/cm2，能够应用于1600℃的空气环境中。
实施例6
本实施例Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料由以下质量百分比的物质组成：Ti 10％，ZrB220％，SiC 10％，余量为Nb和不可避免的杂质。
本实施例制备所述Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料的方法包括以下步骤：
步骤一、将钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉置于球磨机中，采用湿法球磨的方式混合均匀，然后在真空条件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料；优选地，述钛粉的质量纯度不小于99％，所述硼化锆粉的质量纯度不小于99％，所述碳化硅粉的质量纯度不小于99％，所述铌粉的质量纯度不小于99％，所述钛粉的粒径不大于5μm，所述硼化锆的粒径不大于3μm，所述碳化硅粉的粒径不大于4μm，所述铌粉的粒径不大于3μm；所述湿法球磨采用的分散剂为无水乙醇，所述无水乙醇的体积数值为钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉质量之和数值的2倍，其中体积的单位为ml，质量的单位为g，所述球磨机为行星式球磨机，优选地，所述球磨机的转速为300rpm，湿法球磨的球料比按质量比计为15：1，球磨时间为30h；所述烘干的温度优选为100℃；
步骤二、将步骤一中所述混合粉料置于放电等离子烧结炉中，在真空度不大于7×10-2Pa，温度为2000℃，压力为50MPa的条件下放电等离子烧结10min，随炉冷却后得到Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料。
本实施例制备的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料，室温断裂韧性为13MPa·m1/2，在1600℃条件下的抗拉强度为283MPa，在1600℃空气环境中氧化100后材料损失为0.039mg/cm2，能够应用于1600℃的空气环境中。
实施例7
本实施例Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料由以下质量百分比的物质组成：Ti 10％，ZrB220％，SiC 10％，余量为Nb和不可避免的杂质。
本实施例制备所述Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料的方法包括以下步骤：
步骤一、将钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉置于球磨机中，采用湿法球磨的方式混合均匀，然后在真空条件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料；优选地，述钛粉的质量纯度不小于99％，所述硼化锆粉的质量纯度不小于99％，所述碳化硅粉的质量纯度不小于99％，所述铌粉的质量纯度不小于99％，所述钛粉的粒径不大于5μm，所述硼化锆的粒径不大于3μm，所述碳化硅粉的粒径不大于4μm，所述铌粉的粒径不大于3μm；所述湿法球磨采用的分散剂为无水乙 醇，所述无水乙醇的体积数值为钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉质量之和数值的1倍，其中体积的单位为ml，质量的单位为g，所述球磨机为行星式球磨机，优选地，所述球磨机的转速为200rpm，湿法球磨的球料比按质量比计为10：1，球磨时间为10h；所述烘干的温度优选为100℃；
步骤二、将步骤一中所述混合粉料置于放电等离子烧结炉中，在真空度不大于7×10-2Pa，温度为1800℃，压力为30MPa的条件下放电等离子烧结5min，随炉冷却后得到Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料。
本实施例制备的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料，室温断裂韧性为12MPa·m1/2，在1600℃条件下的抗拉强度为286MPa，在1600℃空气环境中氧化100后材料损失为0.045mg/cm2，能够应用于1600℃的空气环境中。。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料，其特征在于：由以下质量百分比的物质组成：Ti 5％～20％，ZrB210％～30％，SiC 5％～15％，余量为Nb。
2.根据权利要求1所述的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料，其特征在于：由以下质量百分比的物质组成：Ti 8％～12％，ZrB215％～25％，SiC 6％～14％，余量为Nb。
3.根据权利要求2所述的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料，其特征在于：由以下质量百分比的物质组成：Ti 10％，ZrB220％，SiC 10％，余量为Nb。
4.一种用于制备如权利要求1-3中任一所述的Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1】按照确定的比例将钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉置于球磨机中，采用湿法球磨的方式混合均匀，然后在真空条件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料；
2】将步骤1】得到的混合粉料置于放电等离子烧结炉中，在真空度小于或等于7×10- 2Pa，温度为1800℃～2000℃，压力为30MPa～50MPa的条件下放电等离子烧结5min～10min，随炉冷却后得到Nb-Ti-ZrB2-SiC复合材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1】中的钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉的质量纯度均大于或等于99.9％。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1】中的钛粉的粒径小于或等于5μm，硼化锆的粒径小于或等于3μm，碳化硅粉的粒径小于或等于4μm，铌粉的粒径小于或等于3μm。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1】中的湿法球磨采用的分散剂为无水乙醇，所述无水乙醇的体积数值为钛粉、硼化锆粉、碳化硅粉和铌粉质量之和数值的1～2倍，其中体积的单位为ml，质量的单位为g。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1】中的球磨机的转速为200rpm～300rpm，湿法球磨的球料比为(10～15)：1，球磨时间为10h～30h。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1】中的烘干的温度为90℃～100℃。
CN201610034976.XA 2016-01-19 2016-01-19 一种Nb‑Ti‑ZrB2‑SiC复合材料及其制备方法 Active CN105543606B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610034976.XA CN105543606B (zh) 2016-01-19 2016-01-19 一种Nb‑Ti‑ZrB2‑SiC复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610034976.XA CN105543606B (zh) 2016-01-19 2016-01-19 一种Nb‑Ti‑ZrB2‑SiC复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105543606A CN105543606A (zh) 2016-05-04
CN105543606B true CN105543606B (zh) 2017-12-26

Family

ID=55823159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610034976.XA Active CN105543606B (zh) 2016-01-19 2016-01-19 一种Nb‑Ti‑ZrB2‑SiC复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105543606B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106048354B (zh) * 2016-06-24 2018-02-06 西北有色金属研究院 Nb‑Ti‑ZrB2‑TiC复合材料及其制备方法
CN107502804B (zh) * 2017-08-29 2019-04-02 华北电力大学 一种硼化物陶瓷颗粒增强铌钛基复合材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102021458A (zh) * 2010-10-15 2011-04-20 北京航空航天大学 一种Nb-Ti-Si-Zn合金材料及其制备方法
CN103752836A (zh) * 2014-01-16 2014-04-30 北京科技大学 一种制备细粒径球形铌钛基合金粉末的方法
CN105177385A (zh) * 2015-10-26 2015-12-23 西北有色金属研究院 一种Nb-Si-Ti-W-Hf复合材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102021458A (zh) * 2010-10-15 2011-04-20 北京航空航天大学 一种Nb-Ti-Si-Zn合金材料及其制备方法
CN103752836A (zh) * 2014-01-16 2014-04-30 北京科技大学 一种制备细粒径球形铌钛基合金粉末的方法
CN105177385A (zh) * 2015-10-26 2015-12-23 西北有色金属研究院 一种Nb-Si-Ti-W-Hf复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"ZrB2 -SiC 复合材料抗氧化性能研究";田庭燕等;《陶瓷》;20061231(第5期);第19-21页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105543606A (zh) 2016-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103145422B (zh) 一种碳化硼-硼化钛-碳化硅高硬陶瓷复合材料及其制备方法
CN101215173B (zh) 一种ZrB2-SiC-ZrC复相陶瓷材料的制备方法
CN104150940B (zh) 氮化硅与碳化硅复相多孔陶瓷及其制备方法
Xue et al. Improvement in mechanical/physical properties of TiC-based ceramics sintered at 1500 C for inert matrix fuels
CN104045350B (zh) 一种采用反应烧结工艺制备氮化硅-碳化硅复合陶瓷材料的方法
CN102060554A (zh) 一种高强高韧性的二硼化锆-碳化硅-氧化锆陶瓷基复合材料及其制备方法
CN105294084A (zh) 一种高硬高强韧氧化铝陶瓷复合材料及其制备方法
Xu et al. Improved both mechanical and anti-oxidation performances of ZrB2-SiC ceramics with molybdenum disilicide addition
CN109180161B (zh) 一种高纯钛硅化碳/氧化铝复合材料及其制备方法
CN102976760A (zh) 添加稀土氧化物的硼化锆-碳化硅复相陶瓷材料及其制备方法
CN106966741A (zh) 碳纤维增强碳‑碳化硅双基体复合材料的制备方法
CN105543606B (zh) 一种Nb‑Ti‑ZrB2‑SiC复合材料及其制备方法
CN105174967A (zh) 一种超高温CNTs/TiB2-SiC陶瓷复合材料及其制备方法
CN105441767B (zh) 一种抗高温氧化损伤ZrB2‑SiC‑ZrC‑W复相陶瓷的制备方法
CN104909785A (zh) 一种氧化铝纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料及其制备方法
CN105908043B (zh) 一种Mo‑ZrB2‑SiC‑AlN复合材料及其制备方法
CN103011829B (zh) 一种二硼化锆陶瓷材料的烧结方法
Wang et al. Pressureless densification and properties of high-entropy boride ceramics with B4C additions
CN105506331B (zh) 一种Mo‑Si‑B‑Ti‑Zr‑Al‑Nb复合材料及其制备方法
CN105459564B (zh) 界面自韧化Si3N4/SiC片层陶瓷材料的制备方法
CN101948326A (zh) 一种SiC晶须增韧ZrC基超高温陶瓷复合材料及其制备方法
CN103253940B (zh) 一种碳化锆-碳化硅-氮化硅超高温陶瓷复合材料及其制备方法
CN107226700A (zh) 一种Si3N4‑BN‑MAS陶瓷复合材料及其制备方法
CN108997016B (zh) 一种高热导率硼化锆陶瓷及其制备方法和应用
CN106119650A (zh) Ta‑TaC‑ZrB2‑AlN复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: 710500 Nanguan, Lantian County, Xi'an City, Shaanxi Province

Patentee after: Xi'an Hangtian Xinyu Electromechanical Equipment Co Ltd

Address before: 710500 No. 24 Changping Road, Lantian County, Xi'an City, Shaanxi Province

Patentee before: XI'AN AEROSPACE XINYU ELECTROMECHANICAL DEVICE FACTORY