用于烧结碳化硼陶瓷的低温快速直流烧结设备

碳化硼新型陶瓷具有低密度、高硬度、高模量等优良特性,被广泛用来制造军工防弹装甲、航天核能材料。本文总结与分析了目前烧结碳化硼陶瓷的主要烧结方法,并就本公司研发的用于快速低温烧结碳化硼陶瓷的DCS烧结炉主要结构、参数与控制系统进行了说明与介绍,并成功探索出致密度大于99.5%的碳化硼烧结工艺,烧结温度与烧结时间均大幅下降,降低了碳化硼陶瓷烧结的时间与成本。     

碳化硼陶瓷专用粉末的制备

碳化硼是一种重要的工程材料 ,其硬度仅次于金刚石和立方氮化硼 ,具有耐磨性好、比重小、耐酸碱、较好的中子吸收性能等特点 ,被国内外广泛应用于耐火材料、工程陶瓷、核工业等领域。本文从碳化硼工程陶瓷的生产工艺特点介绍了其对碳化硼粉的特殊要求以及专用碳化硼粉的制备工艺。1　碳化硼陶瓷烧结1 1　烧结过程烧结是减少气孔、增强颗粒之间结合力、提高机械性能的工艺过程 ,是一种或几种固体粉末经过成型 ,加热到一定温度后开始收缩 ,在低于熔点强度下变成致密的、坚硬的烧结体的过程。烧结过程是一个物质的传递过程。粉末体的表面能是烧…     

碳化硼抗弹陶瓷的制备方法及应用

碳化硼陶瓷具有高硬度、高熔点和低密度的特点,是优异的结构陶瓷,在民用、宇航和军事等领域都得到了重要应用。本文中综述了碳化硼结构陶瓷的优异性能和制备新方法,重点介绍了自蔓延高温合成法(SHS),碳管炉、电弧炉碳热还原法,激光化学气相反应法,溶胶-凝胶碳热还原法等合成碳化硼粉末的主要方法以及碳化硼成型和烧结的常用方法,简述了碳化硼抗弹陶瓷材料的发展应用和研究现状。     

离子束增强沉积制备碳化硼及C-B-Ti化合物薄膜的结构与力学性能的研究

利用离子束共混制备具有高硬度、高熔点及良好化学稳定性的C，B化合物（如：碳化硼、硼化钛等），对于采用离子束增强沉积技术进行材料表面改性有重要意义。利用对烧结碳化硼化合物靶进行溅射沉积，同时利用不同能量的Ar 进行轰击的方法，制备了碳化硼及碳、硼、钛混合薄膜，并对它们的结构与力学性能进行了研究。     

碳化硼材料研究进展

碳化硼陶瓷具有高硬度、高熔点和低密度的特点，是优异的结构陶瓷，在民用、宇航和军事等领域都得到了重要应用。研究了碳化硼结构陶瓷的优异性能和制备新工艺，综述了碳化硼材料的发展和研究现状，着重阐述了碳化硼陶瓷烧结的主要难点－致密化和韧化机理，提出利用原位自生法和前驱体热解法等新工艺制备纳米颗粒增强的碳化硼复合材料，是制备高性能碳化硼复合材料发展的新方向。     

改良的碳化硼成形工艺可制备更好的防弹衣

美国乔治亚理工学院开发了一种无压烧结工艺，可以改善碳化硼材料的冲击性能。碳化硼在美国军队常用来制备防弹衣，由于其具有高硬度和质轻的特点，因此在烧结时性能较差，这样会形成多孔材料，更容易破裂。     

碳化硼高温烧结炉测温方法改进服务案例

为了解决烧结炉长期高温运行之后,测温传感器老化、损毁,进而造成炉温测量失准的问题,文章对一碳化硼生产企业的烧结炉进行了测温方法改进。改进方案为:在烧结炉壁上方开设观察窗,观察窗上安装已测得透过率的石英玻璃,用光电高温计透过石英玻璃观察窗,对烧结炉内温度进行测量。与烧结炉原有的电偶组测温方法相比较,测温方法改进后的烧结工艺,碳化硼烧结的成品率提高了,说明改进后的测温方法精确更高,企业的生产效率得到提高,改造效果良好。     

粉末粒径对热压烧结碳化硼致密化及力学性能的影响

采用平均粒径分别为3.5 μm、1.5 μm和200 nm的碳化硼粉体为原料经1850℃热压烧结制备了碳化硼陶瓷, 研究了粉体粒径对陶瓷烧结致密化过程及其性能的影响。根据保温时间对线收缩率的影响及热压初期的塑性流动机理, 得出了不同粉体间烧结初期的激活能差。结果表明: 在相同工艺条件下, 随着粉体平均粒径的减小, 粉体的扩散激活能降低, 致密化初始温度降低, 而且完成塑性流动所需时间也会明显缩短, 致密化速率加快, 致密度增大; 碳化硼陶瓷的显微结构与力学性能亦随着粉体粒径的减小而改善; 1850℃保温1 h后, 平均粒径为200 nm的粉体制备的碳化硼陶瓷相对密度可达90.5%, 硬度为(17±1.8) GPa。     

基于泡沫陶瓷三维互穿网络负压浸渍法制备新型耐高温中子屏蔽材料

本工作制备了一种具有互穿网络结构的新型泡沫陶瓷/硼酚醛树脂复合材料,采用有机泡沫浸渍法和惰性气氛烧结制备了莫来石/碳化硼骨架增强体,采用负压浸渍和原位热固化方法制备了碳化硼/硼酚醛树脂基体。实验探究了微粉含量(碳化硼和高岭土各10%～30%)和烧结温度(1 300～1 500℃)对陶瓷骨架和复合材料的影响;当烧结温度设置为1 350℃,粉体原料质量占比设置为氧化铝55%、碳化硼15%、高岭土25%、二氧化钛5%时,烧结而成的陶瓷骨架与20%(质量分数)碳化硼/硼酚醛树脂的填充材料形成新型中子屏蔽复合材料,其综合性能可达到最优化;此时,泡沫陶瓷骨架线收缩率为3.36%,堆积密度为0.54 g/cm³,显气孔率为73.7%,骨架抗压强度为0.94 MPa;陶瓷/硼酚醛树脂复合材料显气孔率为0.2%,堆积密度为1.22 g/cm³,抗压强度为86 MPa; 300℃保温10 h冷却后,残余抗压强度为54 MPa,抗压残余比为62%,服役温度为180～330℃;10%(质量分数)硼酸溶液浸泡72 h后,失重率为0.31%,残余抗压强度为82.5 MP...     

碳化硼的氧化特性研究

本文研究了碳化硼在400～800℃空气中烧结时的氧化特性．采用XRD、SEM对氧化后的碳化硼的相结构和表面形貌进行分析、观察．结果表明：碳化硼在600℃左右开始氧化,氧化后部分生成玻璃态的B₂O₃,氧化过程为热激活过程,激活能Q=17．17kJ／mol．     

碳化硼微孔喷嘴的注射成形工艺及其表面质量

利用粉末注射成形工艺制备碳化硼微孔喷嘴。研究了注射、脱脂和烧结工艺对碳化硼微孔喷嘴的微观形貌和成形质量的影响。结果表明,当模具温度为60℃、注射压力为100MPa、注射温度为175℃的情况下,微孔喷嘴得到良好的填充。脱脂后制品未发现裂纹和翘曲。随着烧结温度的升高,微孔喷嘴的致密度和线性收缩先增加后减小,表面粗糙度先减小后增加,在1950℃烧结后,微孔喷嘴的烧结性能和力学性能最好,致密度、线性收缩、维氏硬度和表面粗糙度值分别为97.1%,18.7%,3580HV和6.17μm。     

离子束增强沉积制备碳化硼及C—B—Ti化合物薄膜的结构与力学性能…

利用离子束共混制备具有高硬度、高熔点及良好化学稳定性的Ｃ，Ｂ化合物对于彩和离子束增强沉积技术进行材料表面改性有重要意义。利用对烧结碳化硼合物靶进行溅射沉积，同时利用不同能量的Ａｒ＾＋进行轰击的方法，制备了碳化硼及碳、硼、钛混合膜膜，并对它们的结构与力学性能进行了研究。     

碳化硼的氧化特性研究

研究了碳化硼在４００－８００℃空气中烧结时的氧化特性，采用ＸＲＤ、ＳＥＭ对氧化后的碳化硼的相结构和表面形貌进行分析。观察。结果表明，碳化硼有６００℃左右开始氧化，氧化后部分生成玻璃态的Ｂ２Ｏ３，氧化过程为热激活过程，激活能Ｑ＝１７．１７ｋＪ／ｍｏｌ。     

不同含量聚乙二醇对碳化硅喷雾造粒的影响

通过研究碳化硅及其烧结助剂碳化硼、纳米碳黑在水溶液中的共分散性.制得了分散性良好的混合浆料·研究结果发现碳化硅及其烧结助剂碳化硼、纳米碳黑在碱性条件下可以实现共分散.同时聚乙二醇(PEG)作为浆料的分散剂和粉体的粘结剂,PEG含量对碳化硅喷雾造粒有重要的影响,结果显示随着PEG含量的增加,喷雾造粒的球状颗粒形貌趋于规整,粉体的流动性增加.     

固相反应法合成碳化硼纳米粉体

以六方氮化硼和炭黑(或石墨)为原料, 采用固相反应法合成了碳化硼粉体. 碳源、反应气氛和温度对粉体合成产生重要影响. 以炭黑为碳源, 在1900℃真空下保温5 h, 得到了平均粒径约为100 nm的碳化硼纳米粉体. 与商业粉体相比, 合成的粉体具有较好的烧结活性. 在2000℃/30 MPa/1 h条件下烧结, 样品的相对密度达到97.9%(商业粉体样品为93.1%), 这可归结于合成的粉体具有细小的粒径、低的氧含量和一定程度的孪晶结构.     

B_4C陶瓷热压反应烧结及力学性能

通过热压和热等静压反应烧结,从相复合角度探索了改善碳化硼(B_4C)力学性能及发展新型 B_4C基超硬材料的可行性,给出了新研究结果。     

B4C陶瓷热压反应烧结及力学性能

通过热压和反应烧结，从相复合角度探索了改善碳化硼（Ｂ４Ｃ）力学性能及发展新型Ｂ４Ｃ基超硬材料的可行性，给出了新研究结果。     

不同含量PEG对固相烧结碳化硅陶瓷性能的影响EI北大核心

在以碳黑、碳化硼为烧结助剂的碳化硅陶瓷烧结过程中,通过引入聚乙二醇(PEG)为粘结剂,研究了不同PEG含量对碳化硅陶瓷密度和力学性能的影响。结果表明随着PEG含量的增加,碳化硅陶瓷的密度和力学性能表现为先增加后减小的规律。另外在碳化硅陶瓷烧结过程中增加保温时间,由于晶粒长大过快导致其密度和力学性能迅速下降,同时棒状晶粒的形成没有增加碳化硅陶瓷的韧性。     

碳化硼固相烧结微观结构演化的同步辐射CT观测

利用同步辐射CT (SR-CT) 技术,在碳化硼陶瓷样品烧结过程中对其进行实时投影成像,并应用滤波反投影算法和数字图像处理技术,得到了样品在整个烧结过程中内部微结构演化的二维和三维重建图像,实现了对陶瓷固相烧结过程实时、无损的观测.通过重建图像清晰观测到了陶瓷样品在烧结三个阶段中颗粒接触、烧结颈形成、晶粒和气孔长大、气孔球化并收缩等烧结现象;统计了样品在不同烧结时刻的孔隙率,得到了孔隙率随烧结时间和烧结时间对数的变化曲线,并根据曲线分析了样品在不同烧结时刻致密化速率的变化,得到了烧结中期孔隙率和时间对数的线性关系.实验结果和现有烧结理论相吻合,并为进一步完善烧结理论以及建立扩散和本构模型提供了有效的实验数据.     

先驱体转化法制备高性能碳化硼陶瓷材料研究进展

碳化硼(B₄C)是一种性能优良的特种陶瓷, 在军事、核工业、航空航天等领域有着广泛的应用。近年来,采用先驱体转化法制备碳化硼陶瓷得到了长足的发展。相比碳化硼材料的其它制备方法, 先驱体转化法具有元素组成简单、成型性好、陶瓷产率高、能耗低等优势, 在制备碳化硼粉体、纤维、介孔材料、微球等方面有着广泛的应用。本文综述了先驱体转化法制备碳化硼陶瓷的最新研究进展, 着重介绍了碳化硼先驱体的合成及应用, 并对先驱体转化法制备碳化硼陶瓷的发展方向和应用前景进行了展望。