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碳化硼（B4C）陶瓷是最坚硬的三种材料之一,其他两种分别为金刚石和立方相氮化硼。碳化硼的莫氏硬度为9.3。因具有密度低、强度大、高温稳定性以及化学稳定性好的特点,在耐磨材料,尤其在轻质装甲领域有广泛的应用。但碳化硼陶瓷的断裂韧性、抗弯强度都较低。这使得我们在应用时经常会因为其脆性而降低使用寿命和无法扩展其适用范围。本课题着眼于B4C陶瓷的断裂韧性和抗弯强度的提升,开展了以下几个方向的研究:1.采用改良的Hummers法来制备了氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）,通过水洗的办法去除掉氧化石墨中的酸性物质,水洗过程中pH增大至中性也有助于氧化石墨层与层之间的静电斥力增大,更容易被剥离成GO。再通过超声剥离进行处理即可以将氧化石墨完全转变为GO。2.利用十六烷基三甲基溴化铵（Cetyltrimethyl Ammonium bromide,CTAB）研究了异相共沉淀反应过程中,CTAB对GO和B4C的单独作用时的影响,以及对两者混合在一起时的作用效果。研究发现CTAB在超声作用下可以形成稳定水溶液,在CTAB溶液中GO粉体会沉淀而GO水溶液可以形成稳定的悬浮液,对B4C粉体而言,当CTAB加入量为1-1.6 wt%时,可以形成稳定的流体状沉淀物。通过双变量交叉对照实验,确定了CTAB的含量对异相共沉淀效果起主要影响作用,且通过进一步的实验来确定了最优CTAB用量为1.2 wt%。3.采用放电等离子烧结工艺制备了rGO/B4C复合陶瓷,研究发现烧结压力和温度对rGO/B4C复合陶瓷的致密度有显著影响。当烧结压力达到50 MPa以上时,可以形成致密的rGO/B4C复合陶瓷。同时rGO的含量对rGO/B4C复合陶瓷的性能也有较大的影响。当rGO的含量为2.0 vol%时,在1800°C/50 MPa的条件下制备的rGO/B4C复合陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别高达476 MPa和4.88MPa·m1/2,相对于纯的B4C陶瓷分别提高了28%和42%。基于上述研究成果,确定以GO水溶液逐渐滴加到B4C/CTAB混合液中,形成B4C/GO均匀的异相共沉淀混合物。通过冷冻干燥和氩气保护下的热处理,可以获得均匀的rGO/B4C混合粉体。