[发明专利]一种二硼化锆/碳化硅复合材料及利用电弧熔化原位反应制备方法

摘要

本发明公开了一种二硼化锆/碳化硅复合材料及利用电弧熔化原位反应制备方法，反应原材料由锆粉、碳化硼粉及碳化硅粉组成。通过氩气保护下的电弧对干燥后的混合粉末进行熔化使其发生反应，经过凝固结晶后制得目标材料。电弧熔化原位反应方法制备的二硼化锆/碳化硅复合材料显微硬度为24.0±0.8GPa，断裂韧性为6.7±0.7MPa m1/2，强韧性明显高于其它方法下制备的二硼化锆/碳化硅复合材料。本发明所采用的熔化凝固制备方法可以解决固态烧结制备ZrB2基复合材料对初始材料要求高、制备方法复杂、材料致密度及力学性能低、成本高等问题。

主权项

一种二硼化锆/碳化硅复合材料，选用锆粉、碳化硼粉及碳化硅粉为反应原料，以二硼化锆/碳化硅为主相，按照下述步骤进行：(1)将锆粉、碳化硼粉及碳化硅粉作为反应原材料，根据化学反应按照物质的量比Zr∶B4C∶SiC为1.56～3∶1∶0.5～3配制粉末，混合均匀，加入混合粉末总质量的3％‑5％的粘结剂，将湿粉预制在石墨板基体上并用石墨模具压制成型；(2)将模具成型后的试样进行干燥处理，以去除水分的影响(3)电弧加工条件：将烘干后的试样进行电弧快速熔化，整个电弧处于流动惰性气氛中，在直流电流为180～250A，电压为28～35V，保护气体流量为10L/min及电弧扫描速度为1.00～3.00mm/s的工艺条件下完成的。