1.一种含有硼化钛包裹碳化硼核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷,其特征在于,以氧化铝为基体相,硼化钛包裹碳化硼核壳结构单元作为复合增韧相,按重量百分比计,基体相占比80%~95%,复合增韧相占比5%~20%。
2.根据权利要求1所述的一种含有硼化钛包裹碳化硼核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷,其特征在于,硼化钛包裹碳化硼核壳结构单元以B4C为核,以TiB2为壳,B4C核的平均粒径在1~10μm,TiB2壳的厚度为0.1~0.6μm。
3.权利要求1所述的含有硼化钛包裹碳化硼核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷的制备方法,其特征在于,先以B4C和TiH2为原料通过熔盐法制备出具有核壳结构的B4C@TiB2复合粉体,再将具有核壳结构的B4C@TiB2复合粉体与Al2O3粉体混合,经压力辅助快速烧结技术制备得到含有硼化钛包裹碳化硼核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷。
4.根据权利要求3所述的含有硼化钛包裹碳化硼核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)以B4C粉体和TiH2粉为原料,NaCl和/或KCl为熔盐介质,将B4C、TiH2、NaCl、KCl放入无水乙醇中混合形成浆料,干燥后,得到混合粉体;
(2)将步骤(1)得到的混合粉体放入带盖子的坩埚中,然后在管式炉中于流动的氩气气氛中升温到1200~1400℃,保温1~2h,冷却至室温后将坩埚中的粉体洗涤干燥后,得到B4C@TiB2核壳结构复合粉体;
(3)将步骤(2)制备的B4C@TiB2核壳结构复合粉体和Al2O3粉末以乙醇作为液态介质混合均匀,然后通过旋转蒸发、真空干燥得到Al2O3和B4C@TiB2混合粉体;
(4)将步骤(3)制备的Al2O3和B4C@TiB2混合粉体进行加压辅助快速烧结处理,得到含有硼化钛包裹碳化硼核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷。
5.根据权利要求4所述的含有硼化钛包裹碳化硼核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷的制备方法,其特征在于:步骤(1)所使用的B4C粉体的粒径为1~10μm,纯度≥98%,TiH2粉的粒径为100~800目,纯度≥98%;B4C粉体与TiH2粉的摩尔比为2:1~1:2,原料与熔盐介质的质量比为1:1~1:6。
6.根据权利要求4所述的含有硼化钛包裹碳化硼核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷的制备方法,其特征在于:步骤(2)中的升温速率为1~3℃/min,冷却速率为1~3℃/min。
7.根据权利要求4所述的含有硼化钛包裹碳化硼核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷的制备方法,其特征在于:步骤(3)中使用Al2O3粉体的平均粒径为0.1~0.5μm,纯度≥
98%;Al2O3粉末和B4C@TiB2核壳结构复合粉体的质量比为19:1~4:1;混合采用磁力搅拌,转速为300~600r/min,时间为12~24h。
8.根据权利要求4所述的含有硼化钛包裹碳化硼核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷的制备方法,其特征在于:步骤(4)中压力辅助快速烧结的烧结温度为1300~1600℃,烧结压力为30~80MPa,保温3~8min,烧结气氛为氩气或真空。
9.根据权利要求8所述的含有硼化钛包裹碳化硼核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷的制备方法,其特征在于:升温至烧结温度的升温速率为100~1000℃/min。