反應燒結碳化硼及碳化矽
碳化硼是一種強度僅次於金剛石和立方氮化硼的高硬度材料,也是一種共價鍵很強的化合物,具有密度低,高硬度、高模量、耐腐蝕等良好的效能,在國防、機械、航空航天、石油化工等領域均有廣泛應用。碳化矽是一種強共價鍵化合物,特點是密度低、硬度高、抗壓強度高、耐腐蝕、耐高溫、且具有良好的彈道防護效能。兩種材料是主要的陶瓷板防彈材料,在輕質裝甲材料中擁有較大的應用潛力。
碳化硼的共價鍵分數在90%以上,碳化矽的共價鍵分數為88%,由於兩種材料表面張力小,內部原子擴散係數小,兩種材料的常規化燒結均難以實現,目前對兩種材料的燒結方式較為接近,傳統燒結方式採用熱等靜壓燒結、熱壓燒結、無壓燒結、反應燒結等燒結工藝與方法,近年來,放電等離子燒結、微波燒結等新工藝也日漸發展起來。
由於陶瓷材料的化學鍵和鍵合特點,其原子平均間距大,缺乏塑性變形的能力,極易因微小的缺陷而引發脆斷。對碳化硼和碳化矽進行增韌的關鍵是對陶瓷內部的缺陷進行控制,減緩應力的集中,提高材料的抵抗裂紋擴充套件能力。