碳化锆(ZrC)陶瓷材料具备高熔点、高硬度、卓越的力学功用、以及高导电（热）率和卓越的抗氧化烧蚀功用，做为超高温陶瓷材料体系之一，能够做为防热材料运用于航天航行器以及推动系统，如航天飞机的机翼前缘、高明音速超燃冲压带动机等。
ZrC陶瓷材料的晶格组织如图1所示。Zr原子组成严密的立方晶格，C原子处于晶格的八面体空隙场所，以是ZrC的晶体组织属于榜样的NaCl型面心立方组织。ZrC晶格常数a=0.nm，C原子和Zr原子半径比0.。
图1ZrC陶瓷材料的晶格组织
为了制备粒径平匀且纯度较高的ZrC陶瓷粉体，国表里钻研人员针对ZrC陶瓷粉体的制备伸开了一些钻研。暂时对于ZrC粉体的制备办法紧要有：电弧炉碳热复原法、自曼延高温合成法（SHS）、溶胶-凝胶法以及高能球磨法等。
1电弧炉碳热复原法电弧炉碳热复原法是暂时产业制备最为有用的办法，其办法因而锆英砂或斜锆石为先驱体，从而在高温高压下经由碳热复原反响生成ZrC粉体，其反响机理为：
反响历程中理当严刻操纵电弧炉的温度，若反响温渡太低，则以致消除的SiO较少，从而以致生成ZrC粉体中含有较多的杂质相Si和C，从而影响ZrC粉体的纯度。
采纳电弧炉碳热复原法制备ZrC粉体具备设施组织浅显操纵浅显，但其成本较高且制备的ZrC粉体粒径较大。
图2为采纳ZrO2为资料，经由碳热复原反响制备的ZrC陶瓷粉体，粉体粒径平匀且法式均小于nm。
图2电弧炉碳热复原法制备的纳米ZrC粉体
2自曼延高温合成法(SHS)自曼延高温合成法是一种操纵反响物之间孕育的高的反响热并在很短光阴内合成材料的新技巧。采纳自曼延高温合成技巧制备ZrC粉体的工艺过程如图3所示：
图3自曼延高温合成技巧制备ZrC粉体示妄念采纳自曼延高温合成法制备陶瓷粉体具犹以下特性：
①反响历程操纵化学反响本身放热，无需外部热源
②经由加紧主动波焚烧的自保持反响获得所需成份和组织的产品
③经由变换热的释放和传输速率来操纵历程的速率、温度、变化率和产品的成份及组织。
图4为采纳自曼延高温合成技巧制备的纳米ZrC粉体，该粉体粒径平匀。
图4自曼延高温合成技巧制备的纳米ZrC粉体3溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法暂时已成为粉末制备技巧的新范畴，是一种借助于胶体分开系的制粉办法。
该办法的基根源理为：将金属醇盐、水、醇以及须要的催化剂搅拌平匀制备平匀溶液，经由水解缩聚反响孕育湿凝胶，待湿凝胶经由干枯和热解决后孕育块状粉末，既而停止死板毁坏或研磨而成超细陶瓷粉末。溶胶－凝胶法具备制备粉体粒径和成份散布平匀，粒径小等长处。
溶胶-凝胶法制备陶瓷粉体的长处有：
①所用原材料都是高纯度的无机盐或醇盐，避让了杂质元素的影响，故制备的陶瓷粉体纯度较高；
②该反响紧要在液相中产生，能短光阴内完结材料化学配比的详细调控，从而保证产品粒径的平匀性；
③该办法的反响合成温度较低，具备低成本效应。然则该办法也存在制备周期长，操纵相对繁杂的特性。
图5为采纳溶胶-凝胶法制备的ZrC粉体。
图5溶胶-凝胶法制备的ZrC粉体4激光气相悖响法激光气相悖响法因而Zr(OC4H9)4为先驱体，操纵激光高温分解，先获得Zr/O/C纳米粉末，而后将其放到氩气处境中，℃下热解决制备出约40nm的ZrC粉末。
激光气相悖响法的长处是在粉末制备历程中玷污少，且颗粒巨细和化学计量比极易操纵，获得的粉末颗粒尺寸散布界限很窄，临盆效率高。图6为采纳激光气相悖响法制备的ZrC粉体。
图6为采纳激光气相悖响法制备的ZrC粉体5高频等离子体法高频等离子体法的制备道理为：操纵高频感到线圈加热，以ZrCl4碳黑和纳米活性Mg为资料，高纯Ar为载气，将资料载入到高温等离子体区快捷加热到反响温度，经气相悖响获得纳米级ZrC粉体。
高频感到热等离子体属于无电极加热，能够避让电极玷污，能量密度大，反响器内温度高，且温差很大，制备历程中不需求高温解决，能有用避让颗粒重逢，有益于获得颗粒平匀分开的超细粉体，具备杰出的运用前程。但此工艺是一种新式的粉体系备技巧，理论和工艺不可熟，产业化临盆还需一段光阴。
6高能球磨法高能死板球磨法即是操纵球磨机的动弹或颠簸使硬球对资料停止猛烈的撞击、研磨和搅拌，把混杂粉末毁坏成眇小颗粒的办法。
球磨历程中孕育的洪量弊病以致活化能消沉，减小晶粒尺寸和抬高温度能有用的提升分散率，能够使不分散的合金元素经由死板合金化停止分散抵达合金化的宗旨。
投稿做家：小龙
参考文件
[1].赵彦伟,刘宏瑞,李军平,等.ZrC粉体系备的钻研停顿[J].宇航材料工艺,(年02):15-18.
[2].赵立有.SiC和LaB6对ZrC陶瓷力学与抗氧化功用的影响[D].哈尔滨产业大学,.
[3].SeoM,KangS,KimY,etal.Preparationofhighlydispersedultra-fineZrCby
转载请注明地址:http://www.1xbbk.net/jwbfz/879.html
