碳化硼陶瓷是一种高性能的结构陶瓷,被认为是最有前途的结构陶瓷之一碳化硼具有一系列优良的性能:如密度低、硬度高和化学性质稳定,同时碳化硼还有很强的吸收中子的能力.基于这些优良的特性,碳化硼在许多领域得到了广泛的应用.例如用作防弹轻甲、气体轴承、喷砂嘴和研磨介质等.B<,4>C陶瓷由于烧结工艺或添加剂的不同在性能方面有着巨大的差异,其中固相烧结B<,4>C陶瓷由于制备工艺简单,产品性能优越以及成本低廉而受到广泛的重视.在目前的工业生产中,多采用常压固相烧结制备B<,4>C陶瓷材料.该文采用碳化硼微粉,选用SiC-C复合添加剂作为烧结助剂,对B<,4>C固相烧结进行了比较系统的研究.通过实验研究了烧结工艺和材料组成对材料的体积密度、硬度、抗折强度和断裂韧性等性能的影响.实验结果表明:(1)随着烧结温度的增加,材料密度和抗折强度先增加后减小;而材料的硬度随着烧结温度的增加而不断的增加.在T=1975℃时,材料的体积密度和抗折强度均达到最大值,分别为2.437 g/cm<3>和210MPa,而此时材料的断裂韧性最低,为2.9 MP.m<1/2>;(2)材料成分对密度、硬度和抗折强度的影响规则相同,都是先增大后减小,而断裂韧性随着碳含量的增加而增加.当SiC和C的质量百分比分别为6％、5％时,材料的综合性能达到最佳值;(3)根据实验结果得到的最佳配方,经过最佳工艺烧结后材料的最佳性能为:密度达2.45g/cm<3>,硬度达35GPa,抗折强度达240MPa,断裂韧性达3.0MP.m<1/2>;(4)在碳化硼固相烧结中,温度对于烧结来说是一个非常敏感的因素.烧结阶段的保温时间对于材料的晶粒的尺寸大小有着很大的影响;(5)C在烧结过程中可以与B<,4>C表面氧化层发生反应,从而促进材料的烧结;(6)SiC在烧结过程中降低B<,4>C比表面能,从而促进烧结.论文结果对于B<,4>C的工业生产和应用具有重要的理论指导意义和实用价值.