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化学镀法制备Cu-B_4C复合粉体及其复相陶瓷的烧结

作　者: 张莹
导　师: 薛向欣
学　校: 东北大学
专　业: 环境科学
关键词: B4C Cu 化学镀复合粉体复相陶瓷
分类号: TQ174.65
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

碳化硼是一种有着许多优良性能的重要特种陶瓷,现已被国内外广泛用作防弹材料、防辐射材料、切割研磨工具以及原子反应堆控制和屏蔽材料等,但极易脆裂和高于2000℃的烧结温度仍然是一个很严重的制约因素。向碳化硼中添加金属相制成复合材料能够显著改善碳化硼的韧性,降低其烧结温度,因此,制备碳化硼复相陶瓷越来越被人们所关注。为了改善金属与陶瓷之间的润湿性,使金属在复合粉体中的分布更均匀,本文以B₄C粉为原料,采用化学镀的方法制备了Cu-B₄C复合粉体,随后又高温烧结制备了Cu-B₄C复相陶瓷,对其性能进行了研究。首先,采用化学镀的方法成功地对碳化硼颗粒表面进行镀覆,制备了不同含铜量的Cu-B₄C复合粉体。系统地研究了施镀温度、初始pH值、还原剂浓度、主盐浓度、稳定剂等对陶瓷粉体化学镀增重、镀速、物相组成及表面形貌的影响,并得出较好的施镀条件。综合考虑,施镀温度40～50℃,初始pH值12.5～13,主盐质量浓度20～28g/L,还原剂浓度12～24ml/L,稳定剂（联吡啶和亚铁氰化钾）各8mg/L是比较适宜的施镀条件。通过调节装载量,可以获得不同含铜量的Cu-B₄C复合粉体。其次,以采用化学镀方法制备的不同含铜量的Cu-B₄C复合粉体为原料,在氢气气氛下,于1000℃无压烧结制备了Cu-B₄C复相陶瓷,并研究了其物相组成、显微结构及性能。结果表明:复相陶瓷主要由Cu和B₄C组成;显气孔率随w（Cu）的增加先减小后增大,w（Cu）约为18.67%时,材料的显气孔率最小,为17.86%;w（Cu）的增加有利于降低材料的常温电阻率,w（Cu）约为47.26%时,材料常温电阻率为8.7×10^-4Ω·cm。

化学镀法制备Cu-B_4C复合粉体及其复相陶瓷的烧结

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