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《原料配比与温度对热压烧结ZrB_2陶瓷的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第3期武汉理工大学学报Vol.27No.32005年3月JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYMar.2005原料配比与温度对热压烧结ZrB2陶瓷的影响方舟,傅正义,王皓,王为民(武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉430070)摘要:采用固相反应和热压烧结方法研究了ZrO22B4C2C体系反应原料的不同掺量对产物相组成的影响规律,并对烧结体进行了物相分析、粒度分析、显微结构分析、相对密度和化学分析。结果表明:B4C过量15%(摩尔分数)和C过量10%(摩尔分数)的反应体系是最理想的固相反应体系;烧结体颗粒粒径
2、大约在13μm左右呈正态分布;烧结体晶粒形状不规则,晶粒大小也不均匀;相对密度为94%;烧结体中w(ZrB2)=95.44%、w(ZrO2)=3.87%、w(B4C)=0.32%、w(C)=0.37%。关键词:二硼化锆陶瓷;固相反应;热压烧结中图分类号:TQ174.75文献标志码:A文章编号:167124431(2005)0320001204EffectsofRatioandTemperatureonHotPressingofZrB2CeramicFANGZhou,FUZheng2yi,WANGHao,WANGWei2min(StateKeyLabofAdvan
3、cedTechnologyforMaterialsSynthesisandProcessing,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)Abstract:TheeffectsofdifferentdosesoftherawmaterialsinZrO22B4C2Ctowardsthecalcinedandsinteredproductswereinvestigatedbyhotpressing.Thephaseconstituentanalysis,particlesize,microstructure,rel
4、ativedensityandchemicalanalysiswerecarriedouttowardsthecalcinedorsinteredproducts.Theanalysisresultsindicatethatthereactionsystemofexcessive15%(molefraction)B4Candexcessive10%(molefraction)Carethebestrawmixture.Forthesinteredproducts,theparticlesizeisabout13μm,thegrainisirregularandg
5、rainsizeisnon2uniform,therelativedensityis94%,thechemicalanalysisresultprovesthatitisamixtureofw(ZrB2)=95.44%,w(ZrO2)=3.87%,w(B4C)=0.32%,w(C)=0.37%.Keywords:zirconiumdiborideceramic;solidreaction;hotpressing二硼化锆陶瓷具有高熔点(3040℃)、高硬度(88～91HRA)、高强度(抗压强度、抗拉强度分别为-53-11555.3MPa、460MPa)、导电性好(
6、电导率为16.6×10Ω·cm、电阻温度系数为1.76×10℃)、导热性[1,2]好(20℃热导率为24.3W/(m·K))、良好的阻燃性、耐热性、抗氧化性、耐腐蚀性、捕集中子等特点而在[3][4,5][6][7][8]高温结构陶瓷材料、复合材料、电极材料、薄膜材料、耐火材料、核控制材料等领域中得到应[9～11][2]用。工业上大量合成二硼化锆的方法主要是用氧化锆还原硼化的方法,还原剂用碳化硼。ZHAO[12]Hong等对ZrO22B4C2C体系进行了热动力学计算和实验上的仔细研究,发现反应在低温阶段(1400℃左右)按照硼化反应进行,在高温阶段(1600℃)按
7、碳化反应进行。由于高温时中间产物B2O3易汽化和原料C易氧化,反应前需掺加过量的B4C和C以弥补B和C的损失而得到高纯的ZrB2粉末。如果合成温度越高,保温时间越长,氧和碳的含量都会降低,但是合成粉末的粒度会长大。所以对制备高纯度而且晶粒细小的ZrB2粉末来说,选择合适的B4C和C的掺量、合成温度和保温时间很重要。但文献[2]中并未提及B4C和C收稿日期:2004210228.基金项目:国家自然科学基金(59925069)和国防科技重点实验室基金(003985.3.6).作者简介:方舟(19792),男,博士生.E2mail:wutfz@163.com2武汉理工
8、大学学报2005年3月的
