作者：刘苗伟1,2贾全利2彭西高1张小会1张子英1王海梅1王佳1

作者单位：1.中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司2.郑州大学河南省高温功能材料重点实验室

刊名：耐火材料

ISSN：1001-1935

出版年：2024-10-15

卷：58

期：5

起页：381-386

止页：

分类号：TQ174.65

语种：中文

关键词：硼/碳热还原;热压烧结;ZrB2;力学性能;

内容简介

为降低制备成本，提高ZrB2陶瓷的性能，以ZrO2、B4C、炭黑为原料，按n（ZrO2）∶n（B4C）∶n（C）分别为2∶1∶3、2∶1.1∶3、2∶1.2∶3、2∶1.3∶3配料，采用硼/碳热还原结合热压烧结法原位制备了ZrB2陶瓷。利用反应热力学计算了不同CO分压(10～5、10～2、1和10-2 Pa)下ZrO2-B4C-C体系中各反应发生的概率和起始反应温度。研究了原料配比和热处理温度（1 800、1 850、1 900和1 950℃）对ZrB2陶瓷试样性能、物相组成和显微结构的影响。结果表明：1)低CO分压显著降低该体系中各反应的起始温度；2)随B4C加入量的增加，ZrB2相含量增多，当n（ZrO2）∶n（B4C）∶n（C）=2∶1.2∶3时，制备出氧含量仅为0.333%（w）的ZrB2粉（以B2O3和ZrO2的形式存在）;3)随热处理温度的升高，试样的致密度和硬度逐渐增大，弯曲强度和断裂韧性呈先上升后下降的趋势。当热处理温度为1 900℃时，试样的综合性能最佳，其相对密度、断裂韧性、弯曲强度和硬度分别为91.75%、4.87 MPa·m1/2、525 MPa、18.6 GPa。