高致密纯WB₂陶瓷

最高致密度

不添加烧结助剂即实现接近理论密度，突破了传统超高温陶瓷致密化困难的技术瓶颈。

Lin, Shiming · 龙莹 · Yuanxian, Wang · Lin, Huatay

Journal of the European Ceramic Society 2024

具体参数

相对密度

{'zh': '~96', 'en': '~96'} %

相对密度（基准速率）

{'zh': '~94', 'en': '~94'} %

优化原料摩尔比

{'zh': '2:1.075:4.8', 'en': '2:1.075:4.8'}

技术优势

无需烧结助剂

通过硼/碳热还原反应原位生成高活性粉体，结合 SPS 直接烧结即可致密化，避免了烧结助剂引入的杂质相。

致密度创纪录

在优化的碳含量和 50 °C/min 烧结速率下，相对密度达到 ~96%，是纯 WB₂ 陶瓷文献报道的最高值。

烧结速率调控简单

仅需将 SPS 升温速率从 100 °C/min 降至 50 °C/min，相对密度即从 ~94% 提升到 ~96%，无需额外设备改造。

应用场景

• 超高温陶瓷防护：利用纯 WB₂ 的高致密度和高硬度，替代传统防护涂层或结构件，提升超高温服役寿命。
• 高超声速飞行器热防护：纯 WB₂ 陶瓷可用作高超声速飞行器热防护系统的候选材料，抵抗极端气动加热。
• 难熔金属陶瓷基体：致密纯 WB₂ 基体可作为难熔金属陶瓷复合材料的增强相，提高整体耐温与承载能力。