热压碳化硼的热导率和膨胀系数

用激光闪烁法测定碳化硼的导热系数,用DF 1500膨胀仪测定热膨胀系数,研究了其热导率与温度、孔隙度和晶粒度的关系.研究结果表明:碳化硼热导率与温度的关系可表示为1/λ=2+0.0055t或1/λ=(6.28t+1840)×105;热导率与孔隙度的关系可表示为λ=λs(1-θ)/(2+2.2θ)或λ=λs(1-1.5θ);当θ=0.08,且在室温时,碳化硼平均热膨胀系数为4.4×10-6/K,从而可保证该材料在快中子反应堆中安全使用.     

热压工艺对碳化硼显微结构和力学性能的影响

讨论了不同热压工艺参数对碳化硼烧结体的硼碳原子比（Ｂ／Ｃ）、显微结构和力学性能的影响．实验结果表明：在烧结过程中，粉体中的游离碳通过与碳化硼晶体之间的扩散，使碳化硼的Ｂ／Ｃ发生下降；碳化硼烧结体的杨氏模量随其体积密度的增加而升高，抗弯强度与气孔率和晶粒尺寸有关，当热压温度和热压压力分别为２０００～２１００℃和３０～３５ＭＰａ时，碳化硼烧结体的晶粒尺寸均匀，为３～５μｍ；相对密度为９２％～９８％Ｔ．Ｄ．；抗弯强度为４００～５００ＭＰａ．     

碳化硼陶瓷的制备及应用

介绍了碳化硼粉末工业制取的3种主要方法以及碳化硼成型和烧结的常用方法，并系统介绍了碳化硼陶瓷作为结构材料、化学原料、电性能材料、核性能材料、复合陶瓷这5个方面的应用。     

热压碳化硼表面自润滑膜的生成

研究了热压碳化硼表面自润滑膜的生成.在实验条件下,未经热处理的碳化硼摩擦副的摩擦因数由起始阶段的0.35～0.40,随滑行距离的增加而减小至0.25左右.对摩擦前后接触面进行X射线衍射分析,结果表明接触界面发生了摩擦化学反应,生成了B     

碳化硼陶瓷烧结方法的分析研究

比较了各种碳化硼陶瓷烧结方法的原理、工艺及优缺点,明确了高硬度液相烧结碳化硼陶瓷材料具有高硬度(HV≈2 800)、价格低(由于采用液相烧结温度约为1 800℃,比无压烧结低400～500℃)、性能优异(抗弯强度可达800～900 MPa,特别是它的断裂韧性可达8 MN/m3/2)等特点,指出了高硬度液相烧结碳化硼陶瓷材料是一种极具竞争力的材料.由于它的抗弯强度和断裂韧性高,因而可替代某些工具钢用于承受一定冲击载荷的抗磨件,从而扩大了陶瓷材料的应用领域.提出了高硬度陶瓷材料的耐磨性能的研究是目前亟待解决的问题.     

热压微晶碳化硼材料研磨面白斑成因探析

热压微晶碳化硼材料是用于宇航控制系统的材料 ,对其可靠性要求极高 .有些热压微晶碳化硼材料研磨面上有宏观可见的白色斑点 ,这是一种异常现象 .通过对白色区形貌和成分的分析 ,认为白斑是在磨削过程中形成的基体表面剥落 ,剥落区凹凸不平造成反光强度不同 ,因而在宏观上呈现为白色 .白斑区成分是正常的碳化硼相 ,并非夹杂有外来物质 ,并提出了消除这一现象的可能途径     

含碳化硼的吸收和屏蔽中子辐射涂料的研究

对碳化硼（B4C）／环氧树脂涂料合成工艺进行研究,制得一种以793树脂作为固化剂的能屏蔽和吸收中子辐射的涂料．对B4C／N氧树脂涂料的成膜条件及不同含量B4C涂料的硬度、抗冲击性、附着力和柔韧性等物理机械性能进行测试研究．结果表明,含有30％B4C的环氧树脂涂料的总体机械性能最佳．在此基础上,考察了不同涂膜厚度下B4C／环氧树脂涂料的防中子辐射的性能,薄膜厚度超过300μm时,可以有效屏蔽中子射线．     

碳化硼陶瓷的耐磨损性研究

研究了液相烧结碳化硼陶瓷耐磨性能.结果表明,液相碳化硼的耐磨性能与相对密度有关,在密度越高,液相烧结碳化硼制品的耐磨性能越好.碳化硼中液相含量影响碳化硼陶瓷的耐磨性能.腐蚀性介质使液相烧结碳化硼陶瓷的耐磨性能下降,不同的腐蚀性介质对液相烧结制品的耐磨性能影响程度不同,碱性介质的影响大于酸性介质.     

高强度微晶碳化硼陶瓷的研究

本研究在保证碳化硼粉末充分热致密化的前提下,控制了晶粒长大,从而获得了高强度的微晶碳化硼制件。研究中采用硼酸碳热还原法在碳管炉中制得碳化硼粗粉,经振动球磨、酸洗和分级获得了微米级细粉,其化学成分和杂质含量符合国标GB5151-85中PB_4CH-1粉末的要求。本研究还进行了添加剂对热压碳化硼晶粒长大影响的实验。实验表明:硼的加入不仅降低了热压温度,而且有效地控制了晶粒长大,用同种粉末和工艺,晶粒度由6.00μm降至3.72μm。在普通烧结中,少量碳的加入显示了很好的烧结活化作用,但碳对热压没有显示积极的效果。氧化钐的加入明显促进晶粒长大,在相同条件下,晶粒度高达8.06μm。本研究制得的成品由于充分保证了热致密化,故其热压坯晶界强度高,断口晶粒细且均匀,抗弯强度与晶粒度之间的关系符合Osipov建立的方程:σ=σ_0+Kd~(-1/2)。其性能达到或超过了文献报导的最好水平。主要性能为:抗弯强度:578-585MPa;克努普硬度(负荷100g):2800—3000km/mm~2;孔隙度:<0.5％;平均晶粒度:1—2.5μm;比重:2.49—2.51g/cm~3。     

超声波法合成三烷基硼及其裂解制备碳化硼

在超声波作用下采用一步合成法分别制备三乙基硼、三丙基硼和三丁基硼;考察超声波作用对合成产物产率的影响,用红外光谱及元素分析表征合成产物的结构;以合成的三乙基硼、三丙基硼和三丁基硼为原料通过热裂解制备纯度较高的碳化硼超硬材料;讨论不同原料和裂解温度对合成产物中C含量的影响.研究结果表明:以三乙基硼为原料在温度为1 400K进行裂解时,其裂解产物中B4C,B2O3和裂解自由碳的含量分别为94.0%,2.2%和3.8%.     

多孔材料的力学模型和粘弹性性能研究

建立了多孔铜-铝-氧化铝复合材料力学模型.利用粘弹性理论和有限元分析方法,得到了多孔铜-铝-氧化铝复合材料的切变模量本构方程;得出了铜-铝-氧化铝复合多孔材料的压力与位移的关系、受力面的支反力与加载时间的关系是非线性关系,多孔铜-铝-氧化铝复合材料是粘弹性材料的结论;获得了铜-铝-氧化铝复合多孔材料的弹性模量为533.89MPa的结果.     

退火保温时间对碳化硼微球涂层表面形貌的影响

采用电子束蒸发镀膜技术,并结合本课题组自行设计的磁控滚动三维沉积装置,以及真空连续加料装置,在Ф1～2mm钢球上沉积碳化硼微球涂层.通过X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM),对退火处理中不同保温时间的碳化硼微球涂层进行表征.结果表明,微球涂层硼碳比较小,有部分B流失;不同的保温时间对微球形貌的影响比较明显.随着保温时间的增加,微球表面粗糙度逐渐增大,但致密性和力学性能同时也得到相应加强.确定保温时间为1~3h为最佳退火保温条件.     

碳化硼微粉中微量硅的测定研究

本文依照硅钼蓝法原理,以抗坏血酸为还原酸,柠檬酸调节酸度还原硅钼黄,探讨碳化硼微粉中微量硅含量的测定方法,考察研究操作中各步骤的最佳工艺及其对硅含量分析精确度的影响。结果表明：本方法分析精度高且重现性好,适合于碳化硼微粉中微量硅（质量分数：0.01%～5%）的测定。     

碳化硼的改性及其在有机硅树脂中的应用

为了提高碳化硼粉体与有机硅树脂的相容性，采用硅烷偶联剂KH-550对碳化硼粉体进行了表面改性，研究了表面改性的工艺条件及改性的碳化硼粉体对有机硅涂层性能的影响。通过接触角的测定，确定了改性工艺。偶联剂用量为碳化硼粉体质量的5.0％，改性温度为80℃，改性时间为3h。红外光谱分析表明，偶联剂在粉体表面产生了有效吸附，改变了粉体的表面性质。涂层机械性能、扫描电镜和交流阻抗测试的结果表明，改性的碳化硼粉体与有机硅树脂具有很好的相容性。     

钙热还原碳化硼制备硼化钙粉末

The method of calciothermic reduction of B₄C was proposed for preparing CaB₆. The phase transition and morphology evolution during the reaction were investigated in detail. The experimental results reveal that Ca first reacts with B₄C to generate CaB₂C₂ and CaB₆ at a low temperature and that the CaB₂C₂ subsequently reacts with Ca to produce CaB₆ and CaC₂ at a high temperature. After the products were leached to remove the byproduct CaC₂, pure CaB₆ was obtained. The grain size of the prepared CaB₆ was 2–3 μm, whereas its particle size was 4–13 μm; it inherited the particle size of B4C. The residual C content of the product was decreased to 1.03wt% after the first reaction at 1173 K for 4 h and the second reaction at 1623 K for 4 h.