一种层状复合碳化硼基陶瓷材料及其制备方法

摘要

一种层状复合碳化硼基陶瓷材料及其制备方法属于材料技术领域。该层状复合碳化硼基陶瓷材料由基体层B4C陶瓷层与复合层构成梯度分布材料，其中双层复合碳化硼基陶瓷材料的组成为Al/B4C-B4C,三层复合碳化硼基陶瓷材料的组成为Al/B4C-TiB2/B4C-B4C。其制备方法包括配料成形、热压预烧和真空熔渗三个步骤。本发明的层状复合陶瓷材料质量轻，各层基体均为B4C，材料的层与层之间的结合非常完好，通过多层复合大大提高了材料的抗冲击能力，在单一碳化硼材料的基础上提高了材料的断裂韧性，在防弹材料领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种层状复合碳化硼基陶瓷材料，其特征在于由B4C陶瓷基体层与复合层构成，其中B4C陶瓷基体层的成分为94.5wt%B4C，2.5wt%钛粉和3wt%炭黑；复合层组成为Al/B4C渗铝层或Al/B4C渗铝层和TiB2/B4C中间层；所述的Al/B4C渗铝层由多孔碳化硼预烧体层经真空熔渗铝后制得，渗入的铝占整个渗铝层质量的20wt%；所述的TiB2/B4C中间层由B4C和TiB2粉体按质量比B4C:TiB2=7:3配料经热压成型和熔渗后得到；当层状复合碳化硼基陶瓷材料的B4C陶瓷基体层为受力面时，其硬度为33.0‑34.2GPa，断裂韧性为4.8‑6.0MPa·m1/2，抗弯强度为266‑275.0MPa；当层状复合碳化硼基陶瓷材料的Al/B4C渗铝层为受力面时，其硬度为72.5HRA，断裂韧性为5.8‑6.1MPa·m1/2，抗弯强度为88.0‑168.4MPa。