机械合金化和热压烧结制备钻杆陶瓷的工艺与性能

作者：孔强

来源：合成材料老化与应用, 2022, 51(02): 73-75.

DOI：10.16584/j.cnki.issn1671-5381.2022.02.054

• 机械合金化
• 热压烧结
• 陶瓷
• 钻杆
• 性能

基于预防材料老化的理念，采用机械合金化和热压烧结的方法制备了钻杆用陶瓷，研究了烧结温度对陶瓷显微形貌和力学性能的影响。结果表明，当烧结温度为 1800℃、1900℃ 和 2000℃ 时，陶瓷的物相主要由 ZrB2、ZrN、SiC、BN(C)、m-ZrO2和 ZrOx组成，不同烧结温度下垂直于热压和平行于热压方向的陶瓷中都可见尺寸不等的孔隙存在，且垂直于热压和平行于热压方向的陶瓷显微形貌未见明显差异。烧结温度为 1800℃ 和 1900℃ 时，陶瓷的密度和维氏硬度差别不大；随着烧结温度从 1800℃ 上升至 2000℃，陶瓷的抗弯强度和断裂韧性逐渐增大，烧结温度 2000℃ 时陶瓷的密度为 4.12g/cm3、抗弯强度为 388MPa、断裂韧性为 3.15MPa·m1/2、维氏硬度为 9.6GPa，具有最高的力学性能。