TiC-TiB2高铝球石的无压烧结工艺

　　TiC-TiB2高铝球石是一种非常具有前景的高温结构高铝球石，在特殊电极、切削刀具、耐磨零部件以及其他特殊行业具有广泛的应用领域。一般制备TiC-TiB2高铝球石的方法有SHS和热压烧结法。但是SHS法的反应过程很难控制，热压烧结法的成本太高。这两种方法都制约了TiC-TiB2高铝球石的工业开发。无压烧结法具有烧结过程简单、能耗低等优点，能够降低材料的生产成本，因此在工业生产中具有广泛的应用市场。

　　TiC-TiB2高铝球石的无压烧结工艺，研究结果对该材料的生产和应用将具有重要的参考价值和指导意义。采用两种方法制备TiC-TiB2高铝球石：一种是先利用廉价的富钛原矿和硼酐原位合成TiC-TiB2复合粉体，然后无压烧结TiC-TiB2高铝球石；另一种是利用TiO2、B4C、C和TiC直接原位合成TiC-TiB2高铝球石。论文详细研究了材料的烧结工艺和烧结助剂对材料致密化、组织和性能的影响。实验结果表明：利用富钛原矿和硼酐制备TiC-TiB2复合粉体的最佳合成工艺为1450℃×30min，硼酐的最佳含量为按化学反应方程式计量的120%。

　　利用合成复合粉体无压烧结制备高铝球石的最佳烧结温度为2100℃×90min，烧结助剂Y203的最佳含量为6%，此时高铝球石的抗弯强度和断裂韧性分别为151.4MPa和2.52MPa.m1/2。利用TiO2、B4C、C和TiC直接原位合成TiC-TiB2高铝球石的最佳合成工艺为：1400℃×30min+2000℃×90min，烧结助剂Y203的最佳含量为12%，此时高铝球石的硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为19.98GPa、270MPa和3.54MPa·m1/2。

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