碳化硼陶瓷基复合材料烧结机制研究

碳化硼（B4C）具有低密度、高硬度、高模量、耐磨性好以及良好的中子吸收性能等特点，被广泛用作防弹、防辐射和耐磨材料以及原子反应堆控制和屏蔽材料等。但是，由于碳化硼材料的极难烧结特性引起的强度低和自身脆性，限制了其应用范围。本研究通过添加Si，原位生成SiB6促进碳化硼陶瓷的烧结，在相对低的温度下实现致密化；同时，通过添加SiC晶须提高基体的强度和韧性，制备一种具有高强度、高韧性同时保持高硬度、低密度特性的B4C陶瓷基复合材料。借助于X-ray衍射仪、SEM、TEM等手段，研究SiCw-SiB6-B4C陶瓷复合材料的烧结致密化过程和烧结机制，探讨SiB6相对烧结致密化的影响和原料中的B6.5C相向B4C相的转化经历，揭示体系中B4C晶相演变规律；研究碳化硼陶瓷复合材料的微观结构和强韧化机理，解决碳化硼陶瓷烧结性差和性能不稳定的关键技术难题，为高性能碳化硼陶瓷材料的制备提供科学依据。