碳化硼具有密度低、硬度高、中子吸收能力强等特点，综合性能优异，在高温结构材料、耐磨材料、航空航天及军事领域获得了广泛应用。无压烧结法能以相对较低的成本制备大尺寸、外形复杂的各种产品，适合大批量生产，具有工业化前景。但碳化硼共价键极强、自扩散系数很低、晶界移动困难，所以烧结致密化极为困难。而流动性良好的陶瓷预混粉，可压制较高密度的素坯，有助于碳化硼的无压烧结。
本课题通过湿法混料-喷雾造粒的工艺，将碳化硼粉体进行造粒，提高碳化硼粉体的流动性和初坯压制密度，从而获得高的烧结致密度，研究了水基碳化硼料浆的制备及喷雾干燥工艺对造粒工艺及粉末特性的影响。
1.水基碳化硼料浆的制备及特性研究
以去离子水为溶剂，引入有机添加剂，研究球磨过程中球料比、球磨时间等因素对碳化硼粉体粒度分布的影响，并研究了水基料浆的分散稳定性及流变特性。结果表明：选择球料比为3:1，球磨时间18 h，可以得到细化的均匀粉体；料浆的pH值和分散剂的添加对碳化硼粉体的Zeta电位影响很大，在pH=10左右时料浆的Zeta电位值最高，达到了68.68 mV，说明碳化硼粉体在碱性环境下分散稳定性更好；在相同的pH下，添加分散剂可以增大Zeta电位值；水基碳化硼料浆为假塑性非牛顿流体，粘度随剪切速率的增加而减小，低剪切速率时，粘度最高为227.54 mPa•s，在高剪切速率时粘度降到23.76 mPa•s，料浆呈现出剪切变稀的特性；粘结剂含量和料浆固含量对其流变性影响明显，随着粘结剂含量增加，料浆粘度先降低后升高，而固含量越高，料浆粘度越大。当料浆固含量为50 wt%、引入添加剂1 wt%MQ5088+2 wt%MQ9002+5 wt%MQ35+2 wt%水溶性酚醛树脂+
1 wt%环糊精+1 wt%甘油时，可以制得低粘度、高固含量的稳定悬浮料浆。
2. 喷雾造粒工艺研究
研究了料浆固含量以及喷雾干燥进口温度对造粒粉特性的影响，结果表明：固含量为50 wt%的料浆在进口温度180 ℃喷雾干燥时，得到的造粒粉颗粒呈球状，尺寸级配合适，松装密度提高50%以上，休止角也大幅度减小，流动性能良好；通过对造粒粉体进行热分析测试，发现造粒粉中所含有机物在117.5 ℃左右发生氧化分解、燃烧，造成质量损失，至600 ℃反应完全。因此在造粒粉进行烧结之前应将坯体进行预烧结，延长温度在600 ℃左右的保温时间，并且在600 ℃以下时应降低升温速率，促进排胶过程；通过研究素坯密度与成型压力的关系，发现造粒粉在200 MPa冷等静压后，素坯的相对密度可达到59.13%，相对于原料粉有明显提高，说明喷雾造粒显著改善了碳化硼粉体的成型性能。
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