碳化硼陶瓷材料具有许多优良的性能,如:高熔点(2450C、超高硬度(HV>30GPa)、密度小(2.51g/cm³)高模量、耐磨性好、抗氧化性、耐酸碱性强以及良好的中子吸收能力,而且在高温下具有较大的抗拉强度,因此其在工业、军事等方面获得了广泛的应用但是碳化硼陶瓷断裂韧性很低，Krc<2.2MPa,共价键含量高达94%，因此是一种极难烧结的陶瓷材料。较为成熟的制备高致密碳化硼的工艺是热压烧结法，也有将热等静压法、微波烧结、反应烧结、无压烧结或放电等离子烧结等技术用于碳化硼烧结。其中无压烧结B₄C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。

1材料无压烧结工艺的确定
 为确定无压烧结B₄C陶瓷材料合理的烧结温度和保温时间,以碳质量分数为4%,SiC质量分数为8%的B₄C陶瓷材料的烧结过程为研究对象，分别在1925,1950,1975和2000C下保温30min进行。实验图1是碳质量分数为4%,SiC，质量分数为8%时,不同烧结工艺对B₄C陶瓷材料密度的影响。由图1a可以看出，当烧结温度为1975C时，材料的密度出现最大值，并且从1950到1975°C的范围内密度的增加比较显著，因此说烧结温度对于烧结过程是一个很敏感的因素。由图1b可知,烧结温度为1975°C时，保温时间为30min的样品密度出现最大值。因此由图1可以得到无压烧结B4C陶瓷材料的最佳烧结工艺为1975°C保温30min。

2结论

1)无压烧结B₄C陶瓷材料的最佳烧结工艺为1975°C保温30min.
2)烧结助剂SiC和C的添加量对材料密度、硬度和抗折强度的影响都是先增大后减小,材料的断裂韧性随着C质量分数的增加而增加,随着SiC质量分数的增加先降低,在SiC质量分数高于6%后略有提高。
3)当烧结助剂SiC和C的添加量分别为6%和5%时，得到的无压烧结B₄C陶瓷材料的最佳力学性能:体积密度为2.45g/cm³,维氏硬度为35GPa,抗折强度240MPa.

3设备推荐

SIMUWU 无压烧结炉主要用于碳化硅密封环、换热管、轴套轴管、喷嘴、叶轮及防弹产品等新兴复合陶瓷碳化硅的无压烧结领域。炉子基本配置：最高温度2200℃，加热元件：西格里石墨棒或管，板，隔热层采用石墨毡，真空系统国产泵和莱宝泵可选。