[发明专利]一种以复合结构作为增韧相的B4C复合陶瓷及其制备方法

摘要

本发明涉及一种以复合结构作为增韧相的B₄C复合陶瓷，以B₄C为基体相，以(TiB₂‑SiC)复合结构作为复合增韧相，按重量百分比计，基体相B₄C70％‑95％，增韧相(TiB₂‑SiC)复合基团5％‑30％，其中增韧相中TiB₂与SiC的物质的量比为2:3。该复合陶瓷先以化学计量比的B₄C、TiC和Si为原料，经过机械化学处理后，再与B₄C基体粉体进行二次混合，最后由高压快速烧结技术制备而得。该复合陶瓷是以轻质、高硬的(TiB₂‑SiC)复合基团作为增韧相，突破了目前B₄C复合陶瓷均以单一物相或多相独立分布作为增韧相的局限性，从而在保持B₄C材料轻质、高硬的前提下，大幅度提高其断裂韧性。

主权项

1.一种以复合结构作为增韧相的B4C复合陶瓷的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）按照物质的量之比为1:2:3称取B4C粉体、TiC粉体和Si粉体为原料，然后混合进行机械化学处理，原位合成具有晶格高度无序（Ti‑B‑Si‑C）复合粉体；其中，所述机械化学处理步骤采用行星球磨工艺，球料质量比为20:1‑30:1，球磨转速为200‑500rpm，球磨时间30‑80 h，整个球磨过程在惰性气氛中进行；（2）将步骤（1）所得（Ti‑B‑Si‑C）复合粉体与B4C粉体进行混合，得到B4C‑(Ti‑B‑Si‑C)混合粉体；按重量百分比计，（Ti‑B‑Si‑C）复合粉体5%‑30%，B4C粉体70%‑95%；（3）将步骤（2）所得B4C‑(Ti‑B‑Si‑C)混合粉体进行高压快速烧结处理，得到以复合结构作为增韧相的B4C复合陶瓷。