炭黑添加量对无压烧结碳化硼陶瓷烧结的影响

【摘要】：以碳化硼微粉和碳化硅微粉为主要原料，分别添加1%、1.5%、2%、2.5%、3%(w)的炭黑，经液压成型后置于生产用大型真空烧结炉内9个不同的位置，在2 210℃(设定温度)保温60 min制备碳化硼陶瓷，然后检测不同位置烧结后试样的体积密度、相对密度、抗折强度和维氏硬度，并计算体积密度标准差。结果表明：1)随着炭黑加入量的增多，试样的相对密度、抗折强度和维氏硬度呈先增大后减小的变化趋势，体积密度标准差基本上呈先减小后增大的变化趋势，拐点均在添加2.5%(w)炭黑处；拐点处试样的相对密度、抗折强度、维氏硬度分别为98%、417.8 MPa、28.9 GPa。2)按最优配方生产的碳化硼陶瓷多曲整板的体积密度、相对密度、抗折强度、维氏硬度分别为2.59～2.61 g·cm~(-3)、≥97.5%、≥400 MPa、≥28 GPa。用热压罐复合工艺复合成的人体防弹插板按NIJ 0101.06Ⅳ级防护标准进行测试，其背面凹陷深度最大为42.4 mm,满足防护标准要求。