[发明专利]一种碳化硼单兵插板陶瓷的制备方法

说明书

本发明涉及防弹陶瓷技术领域，公开了一种碳化硼单兵插板陶瓷的制备方法，其包括以下方法步骤：准备以下重量份原料：碳化硼粉末22‑43份、石墨烯9‑15份、乙醇12‑22份、分散剂4‑8份、取硅橡胶2‑7份、二硼化钒3‑9份、核壳结构聚合物5‑7份、硅烷偶联剂2‑5份、环氧树脂6‑11份，配制石墨烯悬浮液：将分散助剂溶解于乙醇中，制成溶液。本发明能提高防护产品的抗弹性能和抗弯曲性能，从而提高防护制品的防护性能，制备得到的插板陶瓷具有超高硬度的同时，极大的提高插板陶瓷的韧性，提高插板陶瓷的使用寿命，从而可提高复合陶瓷板也即是防弹插板的抗多发子弹的性能。

技术领域

本发明涉及防弹陶瓷技术领域，尤其涉及一种碳化硼单兵插板陶瓷的制备方法。

背景技术

现有防弹板，越来越多采用陶瓷作子弹防御主体，例如碳化硼，碳化硅。相比金属材料，陶瓷有着强度极高，重量轻，而且可以轻松耐受强酸强碱，高温等恶劣工况。但是任何事物都有其两面性，陶瓷超高的硬度也带来了其最大的缺点，脆性(易碎性)。被子弹击碎的陶瓷会完全失去其防护性能，对人身安全有着重大的威胁。因此陶瓷的增韧问题，是未来陶瓷的重要发展方向，也是此类防弹板最重要的技术，因此，我们提出一种碳化硼单兵插板陶瓷的制备方法来解决以上问题。

发明内容

本发明提出的一种碳化硼单兵插板陶瓷的制备方法,解决了背景技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种碳化硼单兵插板陶瓷的制备方法，包括以下方法步骤：

S1、准备以下重量份原料：碳化硼粉末22-43份、石墨烯9-15份、乙醇12-22份、分散剂4-8份、取硅橡胶2-7份、二硼化钒3-9份、核壳结构聚合物5-7份、硅烷偶联剂2-5份、环氧树脂6-11份；

S2：配制石墨烯悬浮液：将分散助剂溶解于乙醇中，制成溶液，然后向溶液中加入石墨烯粉末，并采用高压均质工艺分散15-22h，获得石墨烯均匀分散的石墨烯悬浮液；

S3：增韧粉的配置，包括以下步骤：

S31、称取硅橡胶、二硼化钒、核壳结构聚合物依次加入反应釜，升温60-90℃搅拌1-2h，冷却；

S32、向反应釜中再计入硅烷偶联剂、环氧树脂进搅拌搅拌20-40min，得到混合物料；

S33、混合物料通过双螺杆挤出机挤出、造粒、干燥，粉碎制得增韧粉；

S4、将步骤S1中得到的碳化硼粉末和步骤S2中制得的石墨烯悬浮液以及S3中得到的增硬粉加入三辊研磨机中进行混料；

S5、将步骤S4得到的粒度分布均匀、流动性良好、水分含量适中的基料加入造粒机中造粒，粒径为5-100μm，然后烘干，烘干燥温度为100-110℃，烘干后得到造粒粉；

S6、采用双向模压成型对所述造粒粉进行干压，得到密度为1.5g/立方厘米～1.8g/立方厘米的生坯；其中，双向模压成型的压力为120MPa～180MPa。

S7、将所述生坯于400℃～600℃下脱脂，再于820℃～880℃下充保护气体加压至1MPa～2MPa；然后在压力5MPa～7MPa下，于1700～1800℃烧结2h～8h，烧结成型，得到氮化硅陶瓷材料。

优选地，所述S1中，碳化硼粉末选用D50＜3um的碳化硼粉末作为原料。

优选地，所述S1中，准备以下重量份原料：碳化硼粉末25-40份、石墨烯10-14份、乙醇14-20份、分散剂6-8份、取硅橡胶3-6份、二硼化钒4-8份、核壳结构聚合物6-7份、硅烷偶联剂3-5份、环氧树脂7-10份。