[发明专利]一种超高温多孔YbB6陶瓷的制备方法

说明书

技术领域

本申请属于材料技术领域，特别是涉及一种超高温多孔YbB₆陶瓷的制备方法。

背景技术

YbB₆作为超高温家族中的一员，具有很多独特的性能，例如高熔点、高的机械强度以及优异的化学稳定性。另外，YbB₆还具有较低的理论密度，这对于航天领域来说具有很大的吸引力。

对于超高温应用来说多孔YbB₆材料具有重要的应用价值，因为多孔材料中由于孔的存在，可以带来轻质、低的热导率以及较高的比表面积等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高温多孔YbB₆陶瓷的制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种超高温多孔YbB₆陶瓷的制备方法，包括步骤：

(1)、以Yb₂O₃粉末和B₄C粉末为原料混合；

(2)、球磨；

(3)、烘干、过筛；

(4)、造粒：在Yb₂O₃/B₄C粉末中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛；

(5)、干压成型：将造粒好的粉料在180MPa的压力下压制成坯体，坯体的密度在1.5～1.8g/cm³；

(6)、烧结：在氩气气氛下，按照3～5℃/min速率升至1600～1700℃保温1～2小时；

(7)、冷却至室温。

优选的，在上述的超高温多孔YbB₆陶瓷的制备方法中，所述步骤(2)中，球磨方法包括：将混合后的原料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速330～350rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:2:1比例球磨3～4小时。

优选的，在上述的超高温多孔YbB₆陶瓷的制备方法中，所述步骤(3)中，烘干、过筛方法包括：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度60～80℃，干燥时间18～24小时，干燥完成后采用80～110目的筛子过筛，获得Yb₂O₃/B₄C粉末。

优选的，在上述的超高温多孔YbB₆陶瓷的制备方法中，所述步骤(6)中，按照5℃/min速率升至1650℃保温2小时。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明通过调节坯体的密度可以控制多孔陶瓷的孔隙率和体收缩率，获得的陶瓷材料具有均匀的孔结构，孔隙率为61.7％，并且达到高的压缩强度23.1MPa。

具体实施方式

本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

本实施例中，超高温多孔YbB₆陶瓷的制备方法包括：

1、以Yb₂O₃粉末和B₄C粉末为原料混合；

2、球磨：将混合后的原料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速330rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:2:1比例球磨4小时；

3、烘干、过筛：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度80℃，干燥时间24小时，干燥完成后采用110目的筛子过筛，获得Yb₂O₃/B₄C粉末；

4、造粒：在Yb₂O₃/B₄C粉末中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛；

5、干压成型：将造粒好的粉料在180MPa的压力下压制成坯体，坯体的密度在1.8g/cm³；

6、烧结：在氩气气氛下，按照5℃/min速率升至1650℃保温2小时；

7、冷却至室温。

本案通过调节坯体的密度可以控制多孔陶瓷的孔隙率和体收缩率，获得的陶瓷材料具有均匀的孔结构，孔隙率为61.7％，并且达到高的压缩强度23.1MPa。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。