作爲(wèi)一種典型的過(guò)渡金屬硼化物，二硼化鎢（WB2）是一種新型的超硬材料，具有高熔點(diǎn)、高硬度（硬度大于或等于40GPa）、高電導(dǎo)率和優(yōu)良的耐磨性等特點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于高溫結(jié)構(gòu)材料、耐火材料、電極材料等領(lǐng)域。
WB2晶體結(jié)構(gòu)圖（圖源：曹曉舟/無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào)）
從生産工藝上來(lái)看，WB2粉末的生産方法有化學(xué)氣相沉積法、元素合成法、浮區(qū)熔煉法、熔鹽電解法和自蔓延燃燒合成法。而WB2粉末經(jīng)過(guò)無(wú)壓燒結(jié)法，即可制得硼化鎢陶瓷。WB2陶瓷的生産步驟爲(wèi)：將硼粉與鎢粉按比例均勻混合後，在鋼制模具中100MPa壓力下壓制成型得到素坯，接著將素坯置于石墨坩堝中，後放于真空碳管爐中加熱，保溫和冷卻，冷卻後研磨成WB2粉體，將WB2粉體置于鋼制模具中壓制成型，最後在真空燒結(jié)爐中以10℃/min的升溫速率升溫至目標(biāo)溫度保溫2h進(jìn)行無(wú)壓燒結(jié)，即可得到最終産品。
WB2粉體微觀形貌圖（圖源：曹曉舟/無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào)）
研究表明，隨著燒結(jié)溫度的升高，WB2陶瓷中的氣孔會(huì)越來(lái)越少，緻密化程度越來(lái)越高，則抗彎強(qiáng)度和硬度都會(huì)隨之增強(qiáng)。隨著燒結(jié)溫度的升高，WB2陶瓷的顯氣孔率越來(lái)越小，而相對(duì)密度越來(lái)越大，這是由于高溫?zé)Y(jié)過(guò)程主要依賴(lài)于高溫下原子間相互擴(kuò)散，燒結(jié)溫度升高，擴(kuò)散加劇，粉末顆粒間接觸面增加，材料本身的體積擴(kuò)散與傳質(zhì)過(guò)程更加充分，顆粒間位置進(jìn)行重排，顆粒間由弱的范德華力連接變爲(wèi)較強(qiáng)的晶體接觸，使得氣孔排出，因此氣孔率降低，同時(shí)相對(duì)密度增大。
