專利名稱：硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種超高溫陶瓷材料及制備方法。
背景技術：
超高溫陶瓷材料是指在高溫環(huán)境及反應氣氛中能夠保持物理和化學穩(wěn)定性的一種特殊陶瓷材料。這類材料主要包括過渡金屬硼化物、碳化物以及氮化物，其熔點均超過 3000°C。其中，過渡金屬硼化物憑借其高熔點、高熱導率、高電導率、良好的化學穩(wěn)定性及抗熱沖擊性能，已成為最有優(yōu)勢的高溫結構陶瓷材料，在高超聲速飛行、大氣層再入、跨大氣層飛行和火箭推進系統等極端環(huán)境中有著廣泛的應用前景。目前以^"B2-SiC為代表的硼化物超高溫陶瓷材料體系，已經受到國際眾多學者的重點關注，但其韌性差的問題一直未能得到很好的解決，斷裂韌性值僅為3 5MPam1/2，在很大程度上限制了超高溫陶瓷材料在工程上的應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是為了解決現有硼化物超高溫陶瓷基復合材料韌性差的問題，而提供一種硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料及制備方法。本發(fā)明硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料由殘余壓應力層和殘余拉應力層交替疊層制成，硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的最外層為殘余壓應力層，其中，殘余壓應力層按重量份數比由60 80份的硼化鋯和20 40份的碳化硅制成，殘余拉應力層按重量份數比由70 90份的硼化鋯和10 30份的碳化硅制成，殘余壓應力層和殘余拉應力層的厚度比為1 0.5 6。本發(fā)明硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的制備按照以下步驟進行一、 稱取原料按照重量份數比稱取60 80份的硼化鋯和20 40份的碳化硅作為殘余壓應力層原料，按照重量份數比稱取70 90份的硼化鋯和10 30份的碳化硅作為殘余拉應力層原料；二、將殘余壓應力層原料和殘余拉應力層原料分別放入無水乙醇中超聲清洗 10 30min，然后再分別以180 230r/min的轉速進行球磨混合后在50 80°C的條件下烘干60 120min，即分別得到了殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體；三、殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體交替疊層放置在石墨模具中，得到層狀混合物，其中，層狀混合物的最下層和最上層均為殘余壓應力層粉體，每層殘余壓應力層粉體厚度相同，每層殘余拉應力層粉體的厚度相同，一層殘余壓應力層粉體與一層殘余拉應力層粉體的厚度比為 1 0.5 6;四、層狀混合物置于熱壓爐內，在燒結氣氛為真空或惰性氣氛，以10 30°C/ min的速度升溫到1900 2000°C，在壓力25 !35MPa的條件下保溫50 70min，冷卻至室溫，即得到硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料。本發(fā)明以兩種不同碳化硅含量的硼化鋯-碳化硅混合粉體交替疊層制成硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料，通過硼化鋯與碳化硅熱膨脹系數的差異在材料中引入殘余熱應力，有效的抑制裂紋尖端應力場，在裂紋擴展過程中使其發(fā)生偏轉，延緩裂紋擴展，從而提高材料的斷裂韌性，本發(fā)明硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的斷裂韌性值最高達10. 4MPam1/2 ；同時，本發(fā)明通過合理調節(jié)碳化硅的含量來調節(jié)殘余拉應力層和壓應力層的熱膨脹系數的差異以及幾何結構參數，提高了材料的力學性能；本發(fā)明制備工藝簡單，成本低，且本發(fā)明所得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的彎曲強度均高于非層狀硼化鋯-碳化硅陶瓷材料的彎曲強度，本發(fā)明在提高斷裂韌性的同時并沒有對材料的強度造成不利的影響。
具體實施例方式本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料由殘余壓應力層和殘余拉應力層交替疊層制成，硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的最外層為殘余壓應力層，其中，殘余壓應力層按重量份數比由60 80份的硼化鋯和20 40份的碳化硅制成，殘余拉應力層按重量份數比由70 90份的硼化鋯和10 30份的碳化硅制成，殘余壓應力層和殘余拉應力層的厚度比為1 0.5 6。本實施方式中所用的硼化鋯的粒徑為2 μ m,碳化硅的粒徑為0. 5 μ m。本實施的殘余壓應力層中的碳化硅含量比殘余拉應力層中的高，體積含量相差 10% 20%。本實施方式硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的厚度為3 12mm。本實施方式硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的斷裂韌性值最高達 10. 4MPam1/2 ；本實施方式的硼化鋯_碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的彎曲強度均高于非層狀硼化鋯-碳化硅陶瓷材料的彎曲強度，本發(fā)明在提高斷裂韌性的同時并沒有對材料的強度造成不利的影響。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一不同的是硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的總層數為On-I) On+1)層，其中η為整數，2彡η彡10。其他與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一至二不同的是殘余壓應力層按重量份數比由70份硼化鋯和30份碳化硅制成。其他與具體實施方式
一至二相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一至二不同的是殘余拉應力層按重量份數比由80份的硼化鋯和20份的碳化硅制成。其他與具體實施方式
一至二相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一至二不同的是殘余拉應力層按重量份數比由90份的硼化鋯和10份的碳化硅制成。其他與具體實施方式
一至二相同。
具體實施方式
六本實施方式硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的制備按照以下步驟進行一、稱取原料按照重量份數比稱取60 80份的硼化鋯和20 40份的碳化硅作為殘余壓應力層原料，按照重量份數比稱取70 90份的硼化鋯和10 30份的碳化硅作為殘余拉應力層原料；二、將殘余壓應力層原料和殘余拉應力層原料分別放入無水乙醇中超聲清洗10 30min，然后再分別以180 230r/min的轉速進行球磨混合后在 50 80°C的條件下烘干60 120min，即分別得到了殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體；三、殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體交替疊層放置在石墨模具中，得到層狀混CN 102179977 A
說明書
3/7頁
合物，其中，層狀混合物的最下層和最上層均為殘余壓應力層粉體，每層殘余壓應力層粉體厚度相同，每層殘余拉應力層粉體的厚度相同，一層殘余壓應力層粉體與一層殘余拉應力層粉體的厚度比為1 0.5 6;四、層狀混合物置于熱壓爐內，在燒結氣氛為真空或惰性氣氛，以10 30°C /min的速度升溫到1900 2000°C，在壓力25 ;35MPa的條件下保溫 50 70min，冷卻至室溫，即得到硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料。本實施方式步驟一中所用的硼化鋯的粒徑為2 μ m，碳化硅的粒徑為0. 5μπι。本實施方式步驟二中采用行星式球磨的方式進行球磨混合，其中所使用的磨球是直徑為5 IOmm的碳化鎢磨球或直徑為5 IOmm的氧化鋯磨球。步驟三的層狀混合物中每層的殘余壓應力層粉體厚度相同，每層的殘余拉應力層粉體厚度相同。本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的總層數為2η-1 2η+1層，其中η為整數，2彡η彡10。本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的厚度為3 12mm。本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的斷裂韌性值最高達10. 4MPam1/2 ；本實施方式制備工藝簡單，成本低，且本實施方式所得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的彎曲強度均高于非層狀硼化鋯-碳化硅陶瓷材料的彎曲強度， 本發(fā)明在提高斷裂韌性的同時并沒有對材料的強度造成不利的影響。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
六不同的是步驟一中按照重量份數比稱取70份的硼化鋯和30份的碳化硅作為殘余壓應力層原料。其他步驟及參數與具體實施方式
六相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
六不同的是步驟一中按照重量份數比稱取60份的硼化鋯和40份的碳化硅作為殘余壓應力層原料。其他步驟及參數與具體實施方式
六相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
六不同的是步驟一中按照重量份數比稱取80份的硼化鋯和20份的碳化硅作為殘余壓應力層原料。其他步驟及參數與具體實施方式
六相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
六至九不同的是步驟一中按照重量份數比稱取80份的硼化鋯和20份的碳化硅作為殘余拉應力層原料。其他步驟及參數與具體實施方式
六至九相同。
具體實施方式
十一本實施方式與具體實施方式
六至九不同的是步驟一中按照重量份數比稱取70份的硼化鋯和30份的碳化硅作為殘余拉應力層原料。其他步驟及參數與具體實施方式
六至九相同。
具體實施方式
十二 本實施方式與具體實施方式
六至九不同的是步驟一中按照重量份數比稱取90份的硼化鋯和10份的碳化硅作為殘余拉應力層原料。其他步驟及參數與具體實施方式
六至九相同。
具體實施方式
十三本實施方式與具體實施方式
六至十二不同的是步驟二中殘余壓應力層原料和殘余拉應力層原料分別放入無水乙醇中超聲清洗20min。其他步驟及參數與具體實施方式
六至十二相同。
具體實施方式
十四本實施方式與具體實施方式
六至十二不同的是步驟二中殘
5余壓應力層原料和殘余拉應力層原料分別放入無水乙醇中超聲清洗lOmin。其他步驟及參數與具體實施方式
六至十二相同。
具體實施方式
十五本實施方式與具體實施方式
六至十二不同的是步驟二中殘余壓應力層原料和殘余拉應力層原料分別放入無水乙醇中超聲清洗30min。其他步驟及參數與具體實施方式
六至十二相同。
具體實施方式
十六本實施方式與具體實施方式
六至十五不同的是步驟二中球磨混合的轉速為100 200r/min。其他步驟及參數與具體實施方式
六至十五相同。
具體實施方式
十七本實施方式與具體實施方式
六至十五不同的是步驟二中球磨混合的轉速為150r/min。其他步驟及參數與具體實施方式
六至十五相同。
具體實施方式
十八本實施方式與具體實施方式
六至十七不同的是步驟二中在 65°C的條件下烘干lOOmin。其他步驟及參數與具體實施方式
六至十七相同。
具體實施方式
十九本實施方式與具體實施方式
六至十七不同的是步驟二中在 50°C的條件下烘干120min。其他步驟及參數與具體實施方式
六至十七相同。
具體實施方式
二十本實施方式與具體實施方式
六至十七不同的是步驟二中在 80°C的條件下烘干60min。其他步驟及參數與具體實施方式
六至十七相同。
具體實施方式
二十一本實施方式與具體實施方式
六至二十不同的是步驟三中每層放入的殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體的厚度比為1 1。其他步驟及參數與具體實施方式
六至二十相同。
具體實施方式
二十二 本實施方式與具體實施方式
六至二十不同的是步驟三中每層放入的殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體的厚度比為1 1.5。其他步驟及參數與具體實施方式
六至二十相同。
具體實施方式
二十三本實施方式與具體實施方式
六至二十不同的是步驟三中每層放入的殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體的厚度比為1 5。其他步驟及參數與具體實施方式
六至二十相同。
具體實施方式
二十四本實施方式與具體實施方式
六至二十三不同的是步驟四中的惰性氣體為氫氣或氮氣。其他步驟及參數與具體實施方式
六至二十三相同。
具體實施方式
二十五本實施方式與具體實施方式
六至二十四不同的是步驟四中以20°C /min的速度升溫到1950°C，在壓力30MPa的條件下保溫60min。其他步驟及參數與具體實施方式
六至二十四相同。
具體實施方式
二十六本實施方式與具體實施方式
六至二十四不同的是步驟四中以10°C /min的速度升溫到1900°C，在壓力35MPa的條件下保溫70min。其他步驟及參數與具體實施方式
六至二十四相同。
具體實施方式
二十七本實施方式與具體實施方式
六至二十四不同的是步驟四中以30°C /min的速度升溫到2000°C，在壓力25MPa的條件下保溫50min。其他步驟及參數與具體實施方式
六至二十四相同。
具體實施方式
二十八本實施方式本實施方式硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的制備按照以下步驟進行一、稱取原料按照重量份數比稱取70份的硼化鋯和30 份的碳化硅作為殘余壓應力層原料，按照重量份數比稱取80份的硼化鋯和20份的碳化硅作為殘余拉應力層原料；二、將殘余壓應力層原料和殘余拉應力層原料分別放入無水乙醇中超聲清洗20min，然后再分別以200r/min的轉速進行球磨混合后在70°C的條件下烘干 90min,即分別得到了殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體；三、殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體交替疊層放置在石墨模具中，得到層狀混合物，其中，層狀混合物的最下層和最上層均為殘余壓應力層粉體，每層殘余壓應力層粉體厚度相同，每層殘余拉應力層粉體的厚度相同，一層殘余壓應力層粉體與一層殘余拉應力層粉體的厚度比為1 1;四、層狀混合物置于熱壓爐內，在燒結氣氛為真空或惰性氣氛，以10 30°C /min的速度升溫到 1950°C，在壓力30MPa的條件下保溫60min，冷卻至室溫，即得到硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料。本實施方式步驟一中中所用的硼化鋯的粒徑為2 μ m，碳化硅的粒徑為0. 5μπι。本實施方式步驟二中采用行星式球磨的方式進行球磨混合，其中所使用的磨球是直徑為5 IOmm的碳化鎢磨球或直徑為5 IOmm的氧化鋯磨球。本實施方式步驟三的層狀混合物中每層的殘余壓應力層粉體厚度相同，每層的殘余拉應力層粉體厚度相同。本實施方式步驟三的層狀混合物的總層數為9層，本實施方式制備得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的厚度為4mm。本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的斷裂韌性 8. 2MPam1/2,與非層狀硼化鋯-碳化硅陶瓷材料相比提高了 61 %，本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的彎曲強度743MPa，與非層狀硼化鋯_碳化硅陶瓷材料(ZrB2-SiC超高溫陶瓷材料)相比較提高了 38%。
具體實施方式
二十九本實施方式與具體實施方式
二十八不同的是步驟二中每層放入的殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體的厚度比為1 1.5。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的斷裂韌性 QMPam1氣與非層狀硼化鋯-碳化硅陶瓷材料相比提高了 76%，本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的彎曲強度850MPa，與非層狀硼化鋯-碳化硅陶瓷材料相比較提高了 57%。
具體實施方式
三十本實施方式與具體實施方式
二十八不同的是步驟二中每層放入的殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體的厚度比為1 2。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料斷裂韌性 8. 9MPam1/2，與非層狀硼化鋯-碳化硅陶瓷材料相比提高了 75 %，本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的彎曲強度為750MPa，與非層狀硼化鋯-碳化硅陶瓷材料相比提高了 39%。
具體實施方式
三十一本實施方式與具體實施方式
二十八不同的是步驟二中每層放入的殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體的厚度比為1 2.5。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料斷裂韌性 8. 3MPam1/2，與非層狀硼化鋯-碳化硅陶瓷材料相比提高了 63 %，本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的彎曲強度為759MPa，與非層狀硼化鋯_碳化硅陶瓷材料相比提高了 41%。
具體實施方式
三十二 本實施方式與具體實施方式
二十八不同的是步驟二中每層放入的殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體的厚度比為1 3。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料斷裂韌性 10. 4MPam1/2，與非層狀硼化鋯-碳化硅陶瓷材料相比提高了 104%，本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的彎曲強度為688MPa，與非層狀硼化鋯_碳化硅陶瓷材料相比提高了 27%。
具體實施方式
三十三本實施方式與具體實施方式
二十八不同的是步驟二中每層放入的殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體的厚度比為1 5。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料斷裂韌性 8. OMPam"2，與非層狀硼化鋯-碳化硅陶瓷材料相比提高了 57 %，本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的彎曲強度為589MPa，與非層狀硼化鋯_碳化硅陶瓷材料相比提高了 9%。
具體實施方式
三十四本實施方式與具體實施方式
二十八同的是步驟二中每層放入的殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體的厚度比為1 2，步驟三的層狀混合物的總層數為5層。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。本實施方式制備得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的厚度為4mm。
具體實施方式
三十五本實施方式與具體實施方式
二十八同的是步驟二中每層放入的殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體的厚度比為1 3，步驟三的層狀混合物的總層數為5層。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。本實施方式制備得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的厚度為4mm。
具體實施方式
三十六本實施方式與具體實施方式
二十八同的是步驟二中每層放入的殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體的厚度比為1 0.89，步驟三的層狀混合物的總層數為17層。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。本實施方式制備得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的厚度為10mm。本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料斷裂韌性 6. 8ΜΙ^πι1/2。
具體實施方式
三十七本實施方式與具體實施方式
二十八同的是步驟一中按照重量份數比稱取90份的硼化鋯和10份的碳化硅作為殘余拉應力層原料，步驟二中每層放入的殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體的厚度比為1 0.89，步驟三的層狀混合物的總層數為17層。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。本實施方式制備得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的厚度為10mm。本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料斷裂韌性 6. IMI^am"2。
具體實施方式
三十八本實施方式與具體實施方式
二十八同的是步驟二中每層放入的殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體的厚度比為1 2. 67，步驟三的層狀混合物的總層數為17層。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。其他步驟及參數與具體實施方式
二十八相同。本實施方式制備得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的厚度為10mm。 本實施方式得到的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料斷裂韌性7. ZMPam1氣
權利要求
1.硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料，其特征在于硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料由殘余壓應力層和殘余拉應力層交替疊層制成，硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的最外層為殘余壓應力層，其中，殘余壓應力層按重量份數比由60 80份的硼化鋯和20 40份的碳化硅制成，殘余拉應力層按重量份數比由70 90份的硼化鋯和 10 30份的碳化硅制成，殘余壓應力層和殘余拉應力層的厚度比為1 0. 5 6。
2.根據權利要求1所述的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料，其特征在于硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的總層數為2n-l 2n+l層，其中η為整數， 2 < η < 10。
3.根據權利要求1或2所述的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料，其特征在于殘余壓應力層按重量份數比由70份硼化鋯和30份碳化硅制成。
4.根據權利要求3所述的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料，其特征在于殘余拉應力層按重量份數比由80份的硼化鋯和20份的碳化硅制成。
5.如權利要求1所述的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的制備方法，其特征在于硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的制備按照以下步驟進行一、稱取原料按照重量份數比稱取60 80份的硼化鋯和20 40份的碳化硅作為殘余壓應力層原料，按照重量份數比稱取70 90份的硼化鋯和10 30份的碳化硅作為殘余拉應力層原料；二、將殘余壓應力層原料和殘余拉應力層原料分別放入無水乙醇中超聲清洗10 30min，然后再分別以180 230r/min的轉速進行球磨混合后在50 80°C的條件下烘干60 120min， 即分別得到了殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體；三、殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體交替疊層放置在石墨模具中，得到層狀混合物，其中，層狀混合物的最下層和最上層均為殘余壓應力層粉體，每層殘余壓應力層粉體厚度相同，每層殘余拉應力層粉體的厚度相同，一層殘余壓應力層粉體與一層殘余拉應力層粉體的厚度比為1 0.5 6;四、層狀混合物置于熱壓爐內，在燒結氣氛為真空或惰性氣氛，以10 30°C /min的速度升溫到 1900 2000°C，在壓力25 ;35MPa的條件下保溫50 70min，冷卻至室溫，即得到硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料。
6.根據權利要求5所述的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的制備方法，其特征在于步驟二中殘余壓應力層原料和殘余拉應力層原料分別放入無水乙醇中超聲清洗 20mino
7.根據權利要求5所述的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的制備方法，其特征在于步驟二中球磨混合的轉速為100 200r/min。
8.根據權利要求5所述的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的制備方法，其特征在于步驟二中在65°C的條件下烘干lOOmin。
9.根據權利要求5、6、7或8所述的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的制備方法，其特征在于步驟四中的惰性氣體為氫氣或氮氣。
10.根據權利要求9所述的硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的制備方法，其特征在于步驟四中以20°C /min的速度升溫到1950°C，在壓力30MPa的條件下保溫60min。
全文摘要
硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料及制備方法，本發(fā)明涉及一種超高溫陶瓷材料及制備方法。本發(fā)明解決了現有硼化物超高溫陶瓷基復合材料韌性差的問題。本發(fā)明硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料由殘余壓應力層和殘余拉應力層交替疊層制成。方法一、稱取原料；二、制備殘余壓應力層粉體和殘余拉應力層粉體；三、制備層狀混合物；四、層狀混合物經過燒結、保溫即得到硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料。本發(fā)明硼化鋯-碳化硅層狀復合超高溫陶瓷材料的斷裂韌性值最高達10.4MPam1/2，本發(fā)明制備工藝簡單，成本低，本發(fā)明在提高斷裂韌性的同時并沒有對材料的強度造成不利的影響。
文檔編號C04B35/58GK102179977SQ20111006154
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權日2011年3月15日
發(fā)明者何汝杰, 侯楊, 周鵬, 張幸紅, 胡平, 韓文波 申請人:哈爾濱工業(yè)大學