B4C陶瓷具有硬度高的优点,其显微硬度高达60GPa,仅次于最硬材料金刚石和立方BN。其研磨能力超过SiC的50％。但是B4C陶瓷难以烧结,常用热压或热等静压烧结,热压烧结温度达1900℃以上。 本文对碳化硼陶瓷以及其复合材料的制备方法作了系统详细的概述。根据碳化硼的特性,结合实验的目的,最终选择硅碱钙石微晶玻璃作为碳化硼的结合剂,来改善碳化硼的烧结性能,通过N2气氛保护常压烧结制备碳化硼与微晶玻璃复合材料。 通过水淬法制备出微晶玻璃的熔块,并通过DTA、XRD、SEM等测试方法对熔块的性能做了分析,从而制备出与碳化硼热膨胀系数相匹配的微晶玻璃。 本文主要研究了N2气氛保护下常压烧结制备B4C/硅碱钙石微晶玻璃复合的材料的工艺,以及制备工艺对材料结构和性能的影响,并利用光学显微镜、X射线衍射分析和扫描电镜等手段较深入分析了材料微观结构,探讨了B4C/微晶玻璃复合材料的成分、微观结构对其性能的影响。 对常压气氛烧结制备B4C/硅碱钙石微晶玻璃复合材料的工艺过程中各因素,以及对材料的致密度、开口气孔率、力学性能、显微结构的研究表明,对材料的性能影响力大小排名为：配方>晶化温度>晶化保温时间>烧成温度>压力。 适当的配方,以及适当的烧成制度(烧结温度、烧结保温时间、晶化温度、晶化保温时间),和适当的生坯压力,能够获得致密的复合材料。有本实验得出配方中微晶玻璃的含量不宜超过70％,在75％的含量时复合材料发泡。对于不同配方、压力、晶化温度等情况下,制备出来的B4C/硅碱钙石微晶玻璃复合材料的开口气孔率、耐磨性、抗弯强度、扫描电镜分析,结果表明：在优选工艺条件下制备的复合材料具有较好的致密度、耐磨性、抗弯强度及显微结构；对比刚玉样品,本实验制得的B4C/硅碱钙石微晶玻璃具有明显优秀的耐磨性能。 由扫描电镜分析得出：随着微晶玻璃含量的增加,微晶玻璃逐渐填充进碳化硼的颗粒间隙,微晶玻璃包括着B4C。析出了大量的棒状的枪晶石晶体,其断面大部分显示为圆形。