一种叠层装甲用SiC陶瓷薄层防弹材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种叠层装甲用SiC陶瓷薄层防弹材料及其制备方法。该SiC陶瓷薄层防弹材料是由以下原料组分制备的凝胶注模薄片：碳化硅微粉，碳化硼微粉，丙烯酰胺单体，N’N亚甲基双丙烯酰胺，四甲基氢氧化铵，磷酸三丁酯，去离子水和过硫酸铵。本发明还提供所述SiC陶瓷薄层防弹材料的制备方法。本发明的SiC陶瓷薄层材料实现了大尺寸、致密平整的碳化硅陶瓷薄片的制备，尺寸可调，硬度和断裂韧性好，作为叠层装甲用防弹材料防护能力好。

主权项

一种叠层装甲防护用SiC陶瓷薄层防弹材料的制备方法，该材料是由以下质量份的原料组分制备的凝胶注模薄片烧结而成的，所述薄片厚度为0.3‑2.5mm：碳化硅微粉 100份，碳化硼微粉0.5‑2份，丙烯酰胺单体20‑35份，N’N亚甲基双丙烯酰胺1‑3份，四甲基氢氧化铵0.5‑1.5份，磷酸三丁酯0.2‑0.8份，去离子水30‑45份，引发剂过硫酸铵溶液2‑5份；所述碳化硅微粉平均粒径为0.45μm，纯度≥98.5%；所述碳化硼微粉平均粒径为1.5‑3.5μm，纯度≥93.5%；制备步骤如下：（1）制备陶瓷浆料按配比称取碳化硅微粉、碳化硼微粉、丙烯酰胺单体、N’N亚甲基双丙烯酰胺、四甲基氢氧化铵、磷酸三丁酯，加入去离子水，球磨混合均匀；真空搅拌除泡；然后加入过硫酸铵溶液引发剂，在真空搅拌器中，边搅拌边抽真空至‑0.08MPa，保持3‑7分钟，使浆料均匀混合，并除去气泡；（2）注模成型将步骤（1）制得的浆料注入石英玻璃模具中，在25‑35℃温度下固化10‑18小时，脱模，制得规整的薄层碳化硅坯体；（3）坯体干燥将步骤（2）制得的薄层碳化硅坯体移入40‑50℃的干燥室中，置于表面平滑的石膏薄板之间抚平干燥，得注模坯体；（4）烧结a.低温一次抚平定型将步骤(3）制得的薄层碳化硅坯体装入真空炉中，置于表面平滑的石墨板下，以2‑5℃/min的速率缓慢升温至200‑300℃，保护气氛下保温1‑3小时，对坯体进行抚平定型；b.高温二次抚平烧结将步骤a得到的抚平定型的薄层碳化硅坯体置入石墨高温真空炉中，上压表面平滑的石墨板，并在石墨板四角垫支垫片，所述的石墨板四角垫支的垫片，是与待烧结的薄层碳化硅坯体材料相同的注模坯体切片，垫片厚度为薄层碳化硅坯体厚度的1.05‑1.15倍；在保护气氛下，2050‑2180℃温度下保温1‑3小时，制得平整的碳化硅陶瓷薄层材料。