上海使用鋁碳化硼行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

總體來說，熱壓燒結(jié)制備碳化硼陶瓷具有以下優(yōu)勢：（1）熱壓時，由于粉料處于熱塑性狀態(tài)，形變阻力小，易于塑性流動和致密化，所需的成型壓力*為冷壓法的1/10；（2）由于同時加溫、加壓，有助于粉末顆粒的接觸和擴(kuò)散、流動等傳質(zhì)過程，降低燒結(jié)溫度和縮短燒結(jié)時間，抑制了晶粒的長大；（3）熱壓法容易獲得接近理論密度、氣孔率接近于零的燒結(jié)體，容易得到細(xì)晶粒的組織，易得到具有良好機(jī)械性能、電學(xué)性能的產(chǎn)品；（4）能生產(chǎn)形狀較符合要求、尺寸較精確的產(chǎn)品；（5）粉末粒度、硬度對熱壓過程影響小，適合壓制硬而脆的材料。鋁碳化硼產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，嚴(yán)重制約了我國核電自主化與走出去的發(fā)展戰(zhàn)略。上海使用鋁碳化硼行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

在國內(nèi)外常用的眾多防彈陶瓷材料中，碳化硼（B4C）由于密度比較低，彈性模量較高，硬度高，使其成為***裝甲和空間領(lǐng)域材料方面炙手可熱的良好選擇，目前已廣泛應(yīng)用于防彈衣、防彈裝甲、武裝直升機(jī)以及警、民用特種車輛等防護(hù)領(lǐng)域。目前碳化硼防彈材料主要通過燒結(jié)法制備。純碳化硼在燒結(jié)過程中通常存在燒結(jié)溫度高、燒結(jié)后所得陶瓷致密度低，斷裂韌性較差等問題。工業(yè)上一般采用無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)等技術(shù)燒結(jié)碳化硼。上海鋁碳化硼方法碳化硼中硼元素大的中子吸收截面，是吸收熱中子能力很強(qiáng)的元素之一。

現(xiàn)代***中，防彈裝甲材料是不可缺少的生存之本，是***武器的關(guān)鍵技術(shù)之一。從裝甲材料的歷史發(fā)展來看，從傳統(tǒng)的金屬材料（鋼、鋁），到現(xiàn)在先進(jìn)的陶瓷材料、復(fù)合材料（聚合物基、金屬基、陶瓷基），裝甲材料一直向著輕量、高效的方向發(fā)展。裝甲防護(hù)的基本原理是消耗射彈能量、使射彈減速并達(dá)到無害，金屬材料通過結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性變形來吸收能量，而陶瓷材料則是通過微破碎過程吸收能量。而金屬防彈材料對于坦克、軍艦、裝甲車等的防護(hù)起到了重要的作用，但對于軍機(jī)和人體的近身防護(hù)，由于密度較大，會影響戰(zhàn)術(shù)性能發(fā)揮，因此在發(fā)展中防彈陶瓷由于輕量和性價比逐漸在眾多領(lǐng)域取代了金屬裝甲。

將Al合金粉末與B4C粉末混合，采用粉末冶金工藝制備復(fù)合材料，在低于Al合金熔點以下進(jìn)行燒結(jié)，Al與B4C界面反應(yīng)**減弱，B4C的粒度和體積比可在大范圍內(nèi)調(diào)整，可采用冷等靜壓成型、燒結(jié)方式，也可以采用直接熱壓或熱等靜壓工藝成形與燒結(jié)同步完成，燒結(jié)后的坯體可進(jìn)一步采用擠壓、鍛造、軋制等工藝提高材料的性能。粉末冶金法制備復(fù)合材料對設(shè)備以及制備工藝的要求很高，很難制備出大尺寸以及復(fù)雜形狀的零件，而且此方法所需成本較高，目前*應(yīng)用于航空航天以及***需求。B4C/Al可以應(yīng)用在直升機(jī)旋翼和風(fēng)扇出口導(dǎo)流葉片等各部件上。

目前加入的添加劑主要包括金屬單質(zhì)(Fe、Al、Ni、Ti、Cu、Cr等)、金屬氧化物(Al2O3、TiO2等)、過渡金屬碳化物(CrC、VC、WC、TiC等)及其他添加劑(AlF3、MgF2、Be2C、Si等)。添加劑通過它本身或與碳化硼發(fā)生原位反應(yīng)，將形成一個非易失性的第二相，幫助致密化和性能的提高。在防彈陶瓷領(lǐng)域，通常做成的形狀是圓柱形、正方形和正六邊形，其中圓柱形陶瓷的防彈能力比較好，但存在較大的空隙；正方形陶瓷塊有較多防彈性能差的直通縫，影響其防彈性能；正六邊形陶瓷綜合性能較好，但要求陶瓷塊的形狀尺寸要精確。對于當(dāng)前的熱壓工藝，能滿足大部分需求形狀的碳化硼陶瓷的制備。鋁碳化硼具備了鋁合金和碳化硼各自的特性。上海通用鋁碳化硼產(chǎn)業(yè)化

基于B4C/Al較低的熱膨脹系數(shù)，較高的疲勞極限和良好的抗沖擊能力。上海使用鋁碳化硼行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

由于粉料在加熱加壓進(jìn)行時處于熱塑性狀態(tài)，所以有利于顆粒擴(kuò)散和傳質(zhì)過程的進(jìn)行，能有效降低燒結(jié)溫度，減少燒結(jié)時間，因而可獲得致密度高、氣孔小而少、晶粒細(xì)小和力學(xué)性能良好的碳化硼陶瓷制品。通常熱壓燒結(jié)條件為：真空或惰性氣氛壓力20～40MPa，溫度2200～2300 ℃，保溫時間0.5～2h。碳化硼是共價鍵很強(qiáng)的化合物，在高溫下燒結(jié)擴(kuò)散速率慢，物質(zhì)流動發(fā)生較少，使其致密化過程非常困難。在熱壓燒結(jié)過程具有中致密化的三種連續(xù)機(jī)制。上海使用鋁碳化硼行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

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