B_(4)C含量对ZrB_(2)陶瓷微观结构及力学性能的影响

针对ZrB_(2)陶瓷粉末在球磨时易掺入ZrO2,影响ZrB_(2)陶瓷烧结致密化的问题,添加B_(4)C作为烧结助剂,采用无压烧结法制备ZrB_(2)陶瓷材料,研究B_(4)C含量(w(B_(4)C),下同)对材料微观形貌、硬度与抗弯强度的影响。结果表明,B_(4)C通过与晶粒表面的ZrO2发生反应,抑制ZrB_(2)晶粒粗化,减小晶粒尺寸,从而提高烧结致密度。随B_(4)C含量增加,ZrB_(2)陶瓷的晶粒尺寸和相对密度逐渐增大,抗弯强度和硬度先升高后降低。当w(B_(4)C)为7%时,ZrB_(2)晶粒细小,材料的抗弯强度和硬度(HV)达到最大,分别为242 MPa和12.65 GPa。w(B_(4)C)增加至9%时,出现晶粒异常长大,材料力学性能下降。