碳化硼是一種新型非氧化陶瓷材料,，因其具有熔點(diǎn)高、硬度高,、密度低,、熱穩(wěn)定性好，抗化學(xué)侵蝕能力強(qiáng)和中子吸收能力強(qiáng)等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于能源,、軍事,、核能以及防彈領(lǐng)域。碳化硼又稱黑鉆石,，是僅次于金剛石和立方氮化硼的第三硬材料,，故成為超硬材料家族中的重要成員。

    目前碳化硼防彈材料主要通過(guò)燒結(jié)法制備,，不過(guò)碳化硼是共價(jià)鍵很強(qiáng)的陶瓷材料,，共價(jià)鍵占90%以上,，而且碳化硼的塑性差，品界移動(dòng)阻力很大,，固態(tài)時(shí)表面張力很小,，從而決定了碳化硼是一種極難燒結(jié)的陶瓷材料。純碳化硼在燒結(jié)過(guò)程中通常存在燒結(jié)溫度高,、燒結(jié)后所得陶瓷致密度低,，斷裂韌性較差等問(wèn)題。工業(yè)上一般采用無(wú)壓燒結(jié),、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié),、放電等離子燒結(jié)等技術(shù),，通過(guò)改進(jìn)燒結(jié)工藝、添加燒結(jié)助劑提高碳化硼的力學(xué)性能,，為進(jìn)一步研究碳化硼的燒結(jié)工藝奠定基礎(chǔ),。

    純B4C的無(wú)壓燒結(jié)致密化非常困難，氣孔缺陷和致密度是影響碳化硼陶瓷性能指標(biāo)的關(guān)鍵因素,。而燒結(jié)溫度和粉末粒度是影響碳化硼陶瓷致密度的重要指標(biāo),。研究表明，純碳化硼無(wú)壓燒結(jié)致密化主要的條件是采用低氧含量的粒度≤3μm的超細(xì)粉末且溫度范圍在2250~2350℃,。

    無(wú)壓燒結(jié)碳化硼制品工藝簡(jiǎn)單,、加工成本低，對(duì)燒結(jié)條件沒(méi)有太多要求,，可適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜的產(chǎn)品,，適合大批量工業(yè)化生產(chǎn)，是制備陶瓷常用的燒結(jié)技術(shù),。但由于燒結(jié)溫度高,，晶粒容易異常生長(zhǎng)，使燒結(jié)過(guò)程難以控制,，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定,。

    熱壓是在高溫條件下改善粉末塑性，具有成型壓力低,，變形阻力小,，產(chǎn)品密度高，顯微組織優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),，因而,，降低碳化硼的燒結(jié)溫度可以采用熱壓燒結(jié)工藝。

    與單純熱壓相比,，將液相燒結(jié)和熱壓燒結(jié)相結(jié)合,，燒結(jié)溫度大大降低，致密度相對(duì)提高。

    通常熱壓燒結(jié)條件為：真空或惰性氣氛,，壓力20~40MPa,，溫度2200~2300℃，保溫時(shí)間0.5~2h,。碳化硼是共價(jià)鍵很強(qiáng)的化合物,，在高溫下燒結(jié)擴(kuò)散速率慢，物質(zhì)流動(dòng)發(fā)生較少,，使其致密化過(guò)程非常困難,。

    為了降低燒結(jié)溫度和表面能，提高碳化硼陶瓷的綜合性能,，必須加入添加劑來(lái)促進(jìn)碳化硼的熱壓燒結(jié),。添加劑包括燒結(jié)助劑或第二相反應(yīng)燒結(jié)，在高溫高壓條件下,，可以促進(jìn)燒結(jié),，控制晶粒長(zhǎng)大，提高力學(xué)性能,，獲得高致密度,、高性能的碳化硼陶瓷產(chǎn)品。目前加入的添加劑主要包括金屬單質(zhì)（Fe,、Al,、Ni、Ti,、Cu,、Cr等）、金屬氧化物（Al2O3,、TiO2等）,、過(guò)渡金屬碳化物（CrC、VC,、WC,、TiC等）及其他添加劑（AlF3、MgF2,、Be2C,、Si等）。

    熱壓燒結(jié)的特點(diǎn)是工藝較復(fù)雜,，對(duì)設(shè)備要求高,，加工成本高且生產(chǎn)效率低，而且只能制備形狀較為簡(jiǎn)單的產(chǎn)品,。

    熱等靜壓燒結(jié)碳化硼,，將粉末壓坯成型或裝入包套的粉料放入高壓容器中,，無(wú)需燒結(jié)助劑，把惰性氣體作為傳遞壓力的介質(zhì)（如N2,、Ar）,，使粉料受到各向同性的壓力，降低燒結(jié)溫度,，可獲得細(xì)晶顯微結(jié)構(gòu),、高彎曲強(qiáng)度和致密度的碳化硼陶瓷材料。

    熱等靜壓燒結(jié)的特點(diǎn)是陶瓷材料的顯微結(jié)構(gòu)均勻,，綜合性能好,，設(shè)備費(fèi)用較高，只能加工形狀簡(jiǎn)單的零件,。

    放電等離子燒結(jié)（SPS）是集等離子活化,、電阻加熱和熱壓為一體，具有升溫速度快,、燒結(jié)時(shí)間短、晶粒均勻,、冷卻迅速,、外加壓力、材料致密度高和燒結(jié)氣氛可控等特點(diǎn)的一種新型快速燒結(jié)技術(shù),?？梢杂行Ю梅勰﹥?nèi)部的自身發(fā)熱，放電點(diǎn)的彌散分布實(shí)現(xiàn)均勻加熱,。

    皓越科技自主研發(fā)的大型熱壓裝備,，可滿足防彈陶瓷插板生產(chǎn)的高標(biāo)準(zhǔn)要求，鑄就軍工品質(zhì),。

    皓越科技是一家集研發(fā),、生產(chǎn)、銷售電爐為一體的先進(jìn)型企業(yè),。公司一直專注于先進(jìn)陶瓷與復(fù)合材料,、半導(dǎo)體材料、碳材料和鋰電及新能源材料裝備四大領(lǐng)域,，擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技術(shù),，竭誠(chéng)服務(wù)于客戶，提供完善的一體化產(chǎn)業(yè)解決方案,。