1. 研究目的与意义（文献综述）
早在几千年前，人们就学会并使用陶瓷的烧结技术。在早期的陶器或瓷器时代，由于技术、工艺和设备的落后，陶瓷的烧结往往需要几天甚至十几天才能完成。上世纪五十年代，陶瓷的烧结技术被系统地加以研究。以coble和kingery等人为代表的材料学家在大量实验研究的基础上，总结出了温度、压力和保温时间等对陶瓷材料烧结致密化的影响规律[1-3]。在这些实验和理论的基础上，一些高效的陶瓷材料烧结技术被广泛的开发出来，如热压烧结（hp）、热等静压烧结（hip）等[4-5]。这些高效的陶瓷烧结技术使原来需要几天甚至十几天的陶瓷材料的烧结过程缩短到了几个小时左右。然而这些进步与人们的期望和需求相比仍存在一些差距。上世纪九十年代，能进一步降低烧结温度和烧结时间的场助烧结技术被人们研发出来并很快地投入实际生产中，放电等离子烧结（spark plasma sintering, sps）是其中最典型的一个技术[6]。sps是利用直流脉冲电流经过石墨模具和样品本身，使样品产出等离子体和焦耳热，从而实现在较低温度、较低压力和较短时间内实现陶瓷材料致密化的烧结技术。大量实验结果表明，使用sps可以在几十分钟内实现大多数陶瓷的致密化[7]。
碳化硼(b4c)是一种重要的工程材料，其硬度仅次于金刚石和立方氮化硼，在高温下，其恒定的高温硬度(30 gpa)要远远地优于金刚石和立方氮化碳。同时，碳化硼具有高硬度、高模量、耐磨性好、密度小(2.52 g/cm3)、抗氧化性、耐酸碱性强以及良好的中子吸收性能等特点，现已被国内外广泛用作于防弹材料、防辐射材料、耐磨和自润滑材料，特耐酸碱侵蚀材料，切割研磨工具以及原子反应堆控制和屏蔽材料等[8-10]。b4c是共价键很强的陶瓷材料，共价键占90％以上，而且b4c的塑性差，晶界移动阻力很大，固态时表面张力很小，从而决定了碳化硼是一种极难烧结的陶瓷材料。为了得到高致密度的b4c材料，传统的制备工艺主要是采用高温、高压、长时间保温的烧结方法，这造成了极大的能源浪费，并且烧结得到的b4c晶粒粗大，材料性能受到极大的限制[11-12]。如何提高烧结效率，使用较低能耗，在较短时间内生产出性能优良的b4c材料是人们长期追求的目标之一。
2010年，美国科罗拉多大学的 raj 等首次发现了一种新型的烧结方法—— 闪烧技术（flash sintering）[13]。闪烧技术是一种能够在极短时间内，较低炉温和无压力的条件下将陶瓷材料致密的方法[14-17]。据报道，在无压条件下，8ysz 可在120v/cm 的电场作用下，在远低于传统烧结材料的温度下实现致密化。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
本课题针对b4c材料，主要研究内容包括以下两个方面：
（1）采用改进型的flash sintering技术（fsps），对b4c材料进行超快速制备，分析电流大小、升温速率、烧结温度对b4c材料的微观结构及性能的影响。
3. 研究计划与安排
第1-2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，确定实验方案，了解试验仪器和设备，完成开题报告。
第3-4周：学习使用实验仪器和设备，并逐步开始制备样品。
第5-12周：采用闪烧技术烧结b4c材料，对实验结果进行分析。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] coble r l. sintering of crystallinesolids. i. intermediate and final state diffusion models [j]. j. appl. phys,1961, 32: 789-792.
[2] kingery w d, berg m. study of theinitial stages of sintering solids by viscous flow, evaporation-condensationand self-diffusion [j]. j. appl. phys, 1955, 26: 1205-1212.
[3] kingery w d, francois b. grain growthin porous compacts [j]. j. am. ceram. soc, 1965, 48: 546-547.
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