料的致密度可达到97%以上，使具有优异的综合力学性能，其抗弯强度值可达到330MPa，高温力学性能测试中没有出现明显的软化现象。侧封板经过1000°C热震温差热震后没有裂纹产生，经过8(KTC热震温差热循环热震20次不存在断裂现象，与结晶辊具有良好的摩擦磨损相容性，相互摩擦系数小于0.3，具有良好的抗钢水侵蚀性能，在1600°C侵蚀条件下，侵蚀40分钟侵蚀深度小于580 μ m，各项性能符合侧封板服役条件使用性。
[0065]实验八:氮化硼复相陶瓷侧封板的制备方法按照以下步骤进行:
[0066]—、按重量份数称取65份的氮化硼、25份的电恪氧化错、5份的碳化娃和5份的Nb2AlC-Zr2AlC ；
[0067]二、将氮化硼、电熔氧化锆、碳化硅和Nb2AlC-Zr2AlC加入酒精分散介质中，湿法球磨48小时后，在150°C下进行干燥40h，过200目筛，得到混合均匀的复合粉末；
[0068]三、将复合粉末放入模具中，在真空或惰性气氛保护的条件下，以15°C /min升温速率，升温至800°C开始施加压力，在1400°C时加压至40MPa，再升温至1500 °C，保温保压ih，再以15°C /min降温速率，降至室温，即得氮化硼复相陶瓷侧封板。
[0069]所制备的氮化硼复相陶瓷侧封板的致密度可达到97%以上，使具有优异的综合力学性能，其抗弯强度值可达到380MPa，高温力学性能测试中没有出现明显的软化现象。侧封板经过1000°C热震温差热震后没有裂纹产生，经过8(KTC热震温差热循环热震20次不存在断裂现象，与结晶辊具有良好的摩擦磨损相容性，相互摩擦系数小于0.3，具有良好的抗钢水侵蚀性能，在1600°C侵蚀条件下，侵蚀40分钟侵蚀深度小于620 μ m，各项性能符合侧封板服役条件使用性。
[0070]实验九:氮化硼复相陶瓷侧封板的制备方法按照以下步骤进行:
[0071]—、按重量份数称取65份的氮化硼、20份的电熔氧化锆、5份的碳化硅和10份的Zr2AlC-Zr2SnC ；
[0072]二、将氮化硼、电恪氧化错、碳化娃和Zr2AlC-Zr2SnC加入分散介质中，湿法球磨30小时后，在100°C下进行干燥20h，过200目筛，得到混合均匀的复合粉末；
[0073]三、将复合粉末放入模具中，在真空或惰性气氛保护的条件下，以9°C /min升温速率，升温至800°C开始施加压力，在1400°C时加压至30MPa，再升温至1600°C，保温保压lh，再以15°C /min降温速率，降至室温，即得氮化硼复相陶瓷侧封板。
[0074]所制备的氮化硼复相陶瓷侧封板的致密度可达到98%以上，使具有优异的综合力学性能，其抗弯强度值可达到400MPa，高温力学性能测试中没有出现明显的软化现象。在侧封板经过1000°C热震温差热震后没有裂纹产生，经过8(KTC热震温差热循环热震20次不存在断裂现象，与结晶辊具有良好的摩擦磨损相容性，相互摩擦系数小于0.26，具有良好的抗钢水侵蚀性能，在1600°C侵蚀条件下，侵蚀40分钟侵蚀深度小于650 μ m，各项性能符合侧封板服役条件使用性。
[0075]实验十:氮化硼复相陶瓷侧封板的制备方法按照以下步骤进行:
[0076]—、按重量份数称取65份的氮化硼、20份的电熔氧化锆、5份的碳化硅和10份的(Nb, Zr)2AlC-(V, Ta) 2A1C ；
[0077]二、将氮化硼、电熔氧化锆、碳化硅和(Nb，Zr)2AlC-(V, Ta)2AlC加入酒精分散介质中，湿法球磨48小时后，在150°C下进行干燥40h，过200目筛，得到混合均匀的复合粉末；
[0078]三、将复合粉末放入模具中，在真空或惰性气氛保护的条件下，以20°C /min升温速率，升温至800°C开始施加压力，在1400°C时加压至30MPa，再升温至1600 °C，保温保压lh，再以20°C /min降温速率，降至室温，即得氮化硼复相陶瓷侧封板。
[0079]所制备的氮化硼复相陶瓷侧封板的致密度可达到97%以上，使具有优异的综合力学性能，其抗弯强度值可达到350MPa，高温力学性能测试中没有出现明显的软化现象。侧封板经过1000°C热震温差热震后没有裂纹产生，经过8(KTC热震温差热循环热震20次不存在断裂现象，与结晶辊具有良好的摩擦磨损相容性，相互摩擦系数小于0.3，具有良好的抗钢水侵蚀性能，在1600°C侵蚀条件下，侵蚀40分钟侵蚀深度小于550 μ m，各项性能符合侧封板服役条件使用性。
【主权项】
1.氮化硼复相陶瓷侧封板，其特征在于氮化硼复相陶瓷侧封板按重量份数由65份?85份的氮化硼、15份?35份的电恪氧化错、5份?15份的碳化娃和5份?10份的添加剂组成；所述的添加剂为MAX相。2.根据权利要求1所述氮化硼复相陶瓷侧封板，其特征在于所述的MAX相为Nb2A1C、Zr2AlC^ V2A1C、Ti2SnC、Zr2SnC、Ti2AlN、Ti3AlC2S Nb 4A1C3。3.根据权利要求1所述氮化硼复相陶瓷侧封板，其特征在于所述的MAX相为Ti3Al (C0.5) N0.5)2, (Nb, Zr)2AlC, (Ti, V) 2A1C, (Ti, Nb)2AlC, (Ti, Cr)2AlC, (Ti, Ta)2AlC,(VjNb)2AlC, (V, Ta) 2A1C, (V，Cr)2AlC 或(Ti1Hf)2InC04.根据权利要求1所述氮化硼复相陶瓷侧封板，其特征在于所述的MAX相为Nb2AlC-Zr2AlC^ Zr2AlC-Zr2SnC 或(Nb, Zr) 2A1C- (V, Ta)2AlC。5.氮化硼复相陶瓷侧封板的制备方法，其特征在于氮化硼复相陶瓷侧封板的制备方法按照以下步骤进行: 一、按重量份数称取65份?85份的氮化硼、15份?35份的电熔氧化锆、5份?15份的碳化娃和5份?10份的添加剂； 二、将氮化硼、电熔氧化锆、碳化硅和添加剂加入分散介质中，湿法球磨10?48小时后，在70°C?150°C下进行干燥1h?48h，过200目筛，得到混合均匀的复合粉末； 三、将复合粉末放入模具中，在真空或惰性气氛保护的条件下，以5°C/min?25°C /min升温速率，升温至800°C开始施加压力，在1200°C?1400°C时加压至20MPa?40MPa，再升温至1400°C?1800°C，保温保压0.5?5h，再以5°C /min?25°C /min降温速率，降至室温，即得氮化硼复相陶瓷侧封板。6.根据权利要求5所述氮化硼复相陶瓷侧封板的制备方法，其特征在于步骤二中所述的分散介质为酒精、无水乙醇或乙醇质量浓度为55%?95%的乙醇水溶液。7.根据权利要求5或6所述氮化硼复相陶瓷侧封板的制备方法，其特征在于步骤一中所述的 MAX 相为 Nb2AlC、Zr2AlC、V2A1C、Ti2SnC、Zr2SnC、Ti2AlN、Ti3AlC2S Nb 4A1C3。8.根据权利要求5或6所述氮化硼复相陶瓷侧封板的制备方法，其特征在于步骤一中所述的 MAX 相为 Ti3Al (C。.5，N115) 2，(Nb1Zr)2AlC, (Ti1V)2AlC, (TijNb)2AlC, (TijCr)2AlC,(Ti, Ta)2AlC, (VjNb)2AlC, (V, Ta) 2A1C, (V，Cr)2AlC 或(Ti1Hf)2InC09.根据权利要求5或6所述氮化硼复相陶瓷侧封板的制备方法，其特征在于步骤一中所述的 MAX 相为 Nb2AlC-Zr2AlC、Zr2AlC-Zr2SnC 或(Nb, Zr) 2A1C_ (V, Ta) 2A1C。10.根据权利要求5或6所述氮化硼复相陶瓷侧封板的制备方法，其特征在于步骤三中以15°C /min升温速率，升至1500 °C，并施加30MPa的压力，保温保压3h。
【专利摘要】氮化硼复相陶瓷侧封板及其制备方法，它涉及一种复相陶瓷侧封板及其制备方法。本发明为了解决添加低熔点相残留降低氮化硼复相陶瓷材料高温抗弯强度和抗热蠕变性能的技术问题。氮化硼复相陶瓷侧封板由氮化硼、电熔氧化锆、碳化硅和添加剂组成，制备：一、称取原料；二、制备复合粉末；三、将复合粉末放入模具中，升温后，降至室温，即得氮化硼复相陶瓷侧封板。本发明所制备的氮化硼复相陶瓷侧封板的致密度可达到97％以上，使具有优异的综合力学性能，其抗弯强度值可达到350MPa，高温力学性能测试中没有出现明显的软化现象。本发明属于陶瓷侧封板制备领域。
【IPC分类】C04B35/624, C04B35/583
【公开号】CN105198445
【申请号】CN201510689621
【发明人】王玉金, 陈磊, 张翰超, 贾德昌, 周玉
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月21日