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188宝金博页面版: [航空航天]除氧处理对碳化硼陶瓷性能的影响

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内容提示: 中国 传统 陶瓷科技发展大会暨中国硅酸盐学会陶瓷分会 学术年会论文集除氧处理对碳化硼陶瓷性能的影响刘维良 谭金刚 谈军 张海滨 葛昌纯 北京科技大学 景德镇陶瓷学院 摘要研究了碳化硼粉末除氧处理对样品致密度和力学性能的影响。采用 、 测试手段对样品的物相组成和显微结构进行分析。结果表明经过除氧处理后碳化硼粉末中氧化硼含量由 降至 。当硼的加入量为 时样品的硬度、断裂...

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中国 传统 陶瓷科技发展大会暨中国硅酸盐学会陶瓷分会 学术年会论文集除氧处理对碳化硼陶瓷性能的影响刘维良 谭金刚 谈军 张海滨 葛昌纯 北京科技大学 景德镇陶瓷学院 摘要研究了碳化硼粉末除氧处理对样品致密度和力学性能的影响。采用 、 测试手段对样品的物相组成和显微结构进行分析。结果表明经过除氧处理后碳化硼粉末中氧化硼含量由 降至 。当硼的加入量为 时样品的硬度、断裂韧性、抗弯强度和弹性模量分别可达到 、 ? 垤、 和 分别比未经除氧处理制得的 陶瓷力学性能提高 、 、 和 。关键词 陶瓷除氧处理力学性能 引言碳化硼化合物最早是在 年被发现的 碳一硼化合物有多种化学计量分子式英国的 于 年、法国的 于 年分别制备和认定了 化学计量分子式为 的化合物直到 年才被认知田。 陶瓷具有许多优良的物理化学性能如硬度高仅次于金刚石和立方氮化硼且在 。 以上超过金刚石和立方氮化硼熔点高、密度小、高温强度好化学性质稳定碳化硼在常温下不与酸、碱和大多数无机物反应是化学性质最稳定的化合物之一具有很强的中子吸收能力嘲。因而广泛地应用于电子、宇航和军事以及其他高科技领域。碳化硼是共价键极强的化合物其共价键含量高达 并且塑性差晶界移动阻力大固态时表面张力小烧结时扩散速率低因而碳化硼极难烧结嗍。纯化学计量的碳化硼烧结的必要条件有 粉末粒度非常小 ≤ 斗 因为材料的颗粒越细其表面能越高其烧结驱动力也就越大越容易烧结致密 较低的氧含量由于颗粒表面的氧化层可降低 颗粒的表面能减小了烧结的驱动力不利于烧结 非常高的烧结温度一般在 。 以上。目前工业化生产碳化硼粉末主要是以硼酸和为原料在高温电弧炉中采用碳热还原法制备醐。由于电弧炉中炉区温差比较大在远离中心区域的温度偏低导致反应进行不完全残留有少量 和 。此外碳化硼在生产过程中表面易氧化而形成 膜从而降低了 颗粒的表面能减小了烧结的热力学驱动力因而阻碍碳化硼的烧结致密化。本文主要研究了碳化硼原料粉末的除氧处理对烧结致密化和烧结体力学性能的影响并采用 、 等分析手段对材料的物相组成和显微结构进行分析。 实验方法 样品制备实验用碳化硼原始粉末购于牡丹江金刚钻碳化硼有限公司中位径为 。 其化学成分分析结果见表 。无定形硼粉购于丹东市化工研究所有限责任公司中位径为 斗 化学纯。无水乙醇化学纯。

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