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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1、东北大学硕士学位论文化学镀法制备Cu-B<,4>C复合粉体及其复相陶瓷的烧结姓名：张莹申请学位级别：硕士专业：环境科学指导教师：薛向欣20090601东北大学硕士学位论文摘要化学镀法制备Cu-B4C复合粉体及其复相陶瓷的烧结摘要碳化硼是一种有着许多优良性能的重要特种陶瓷，现己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"C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

2、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"C，初始pH值12．5～13，主盐质量浓度20～28∥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

3、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。C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×】0‘4Q．cm。关键词：B4C，Cu，化学镀，复合粉体，复相陶瓷II东北大学硕士学位论文AbstractPreparationofCu--B

4、4CCompositePowdersbyElectrolessPlatingandSinteringofCompositeCeramicAbstractBoroncarbideisanimportantspecialceramicwithmanyexcellentpropertiesandnowitiswidelyusedinbulletproofmaterials，radiationprotectionmaterials，sharpenermaterialsandshieldmaterialsetc．However,itsapplicationisrestrictedseverel

5、ybybrittlefractureandhighersinteringtemperaturethan2000。C．Thepropertiesofcompositespreparedbyaddingmetaltoboroncarbideisbetterthanthatofboroncarbideandthesinteringtemperatureofcompositesislowerthanthatofboroncarbide．Moreandmoreattentionshavebeenpaidtothepreparationofboroncarbidecompositeceramic

6、s．Toimprovewettingbetweenmetalandceramicanddistributionofmetalincompositepowders，inthispaperCu-B4CcompositepowderswerepreparedbyelectrolessplatingmethodusingB4Cpowderasmaterials．ThenCu-B4Ccompositeceramicswerepreparedbythehigh-temperaturesinteringandthepropertiesofitwerealsostudied．Firstofall，b

7、oroncarbideparticlepowderswerecoatedsuccessfullybyelectrolessplatingmethod．Cu-B4Ccompositepowderswithdifferentcoppercontentwerepreparedinthisstudy．Theinfluenceoftemperature，initialpH，reducingagentconcentration，mainsaltconcentratio