[发明专利]一种防弹碳化硼/碳化硅复合陶瓷制备方法

权利要求书

1.一种防弹碳化硼/碳化硅复合陶瓷制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤一，均匀混料，将碳化硅粉末、纳米碳黑、酚醛树脂、碳化硼粉末四种组分按照重量比24:5:4:（1.7‐27）称量后，在研钵中将碳化硅粉末、碳化硼粉末、纳米碳黑三种固体混合，将酚醛树脂用酒精边搅拌边加入直至酚醛树脂充分溶解，加入到研钵中，放入球磨混料机中进行24小时充分混匀；

步骤二，造粒，将混匀的粉料用60MPa的压力进行加压，压力持续半分钟，然后通过80目的筛网进行造粒；

步骤三，模压成型，称重25.00g的团粒均匀地填充在50×50mm的磨具中，在120MPa的压力下用半自动压力成型机压制成型，制成生坯，加压方式为双向加压；

步骤四，烘干、固化，将生坯放入烘箱中进行烘干固化，在80℃下保温4小时，然后升温至100℃，再保温4个小时，最后以每分钟2℃的升温速度升至140℃保温8小时；

步骤五，渗硅反应烧结，在石墨坩埚中加入和生坯、石墨纸总重量等重的粒径5mm的硅粒，将固化好的生坯放置在金属硅上，连同石墨坩埚一起放入高温真空烧结炉内烧结，真空电阻炉预热30分钟后，开始抽真空，然后开始每半小时升加热电压一伏，当炉温达到1350℃的时候停止抽真空，继续升温至1600℃，在该温度下保温30分钟，接着停止加热，随炉温冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的一种防弹碳化硼/碳化硅复合陶瓷制备方法，其特征在于：所述的碳化硅粉末的粒径为14μm。

3.根据权利要求1所述的一种防弹碳化硼/碳化硅复合陶瓷制备方法，其特征在于：所述碳化硼粉末的最佳粒径为14μm，断裂韧性最大。

4.根据权利要求1所述的一种防弹碳化硼/碳化硅复合陶瓷制备方法，其特征在于：所述碳化硼最佳重量分数为15％(wt%)，复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性最高。

5.根据权利要求1所述的一种防弹碳化硼/碳化硅复合陶瓷制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤一，均匀混料，将碳化硅粉末、纳米碳黑、酚醛树脂、碳化硼粉末四种组分按照重量比24:5:4:1.7称量后，在研钵中将碳化硅粉末、碳化硼粉末、纳米碳黑三种固体混合，将酚醛树脂用酒精边搅拌边加入直至酚醛树脂充分溶解，加入到研钵中，放入球磨混料机中进行24小时充分混匀；

步骤二，造粒，将混匀的粉料用60MPa的压力进行加压，压力持续半分钟，然后通过80目的筛网进行造粒；

步骤三，模压成型，称重25.00g的团粒均匀地填充在50×50mm的磨具中，在120MPa的压力下用半自动压力成型机压制成型，制成生坯，加压方式为双向加压，生坯成分见表1.

表1生坯成分

步骤四，烘干、固化，将生坯放入烘箱中进行烘干固化，在80℃下保温4小时，然后升温至100℃，再保温4个小时，最后以每分钟2℃的升温速度升至140℃保温8小时；

步骤五，渗硅反应烧结，在石墨坩埚中加入和生坯、石墨纸总重量等重的粒径5mm的硅粒，将固化好的生坯放置在金属硅上，连同石墨坩埚一起放入高温真空烧结炉内烧结，真空电阻炉预热30分钟后，开始抽真空，然后开始每半小时升加热电压一伏，当炉温达到1350℃的时候停止抽真空，继续升温至1600℃，在该温度下保温30分钟，接着停止加热，随炉温冷却至室温，所述的碳化硅粉末的粒径为14μm，所述碳化硼粉末的粒径为14μm。