粉末粒径对热压烧结碳化硼致密化及力学性能的影响

作者：杜贤武; 张志晓; 王为民; 傅正义; 王皓

来源：无机材料学报, 2013, (10): 1062-1066.

• 碳化硼
• 致密化
• 热压
• 力学性能 boron carbide
• densification
• hot pressing
• mechanical property

采用平均粒径分别为3.5μm、1.5μm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。

• 单位
  材料复合新技术国家重点实验室; 武汉理工大学