[发明专利]固相烧结碳化硅防弹陶瓷及其制备方法

摘要

本发明涉及一种碳化硅陶瓷的制备方法，特别是固相烧结碳化硅防弹陶瓷及其制备方法。该碳化硅防弹陶瓷的重量百分比组成为亚微米级α型碳化硅70‑90%、碳化硼0.1‑5%、树脂4‑20%、有机物粘结剂5‑20%，固相烧结碳化硅防弹陶瓷的密度为3.14‑3.16g/cm3，相对密度为97%‑98%，三点抗弯强度为480‑560Mpa。该固相烧结碳化硅防弹陶瓷的制备方法包括原料混合、喷雾干燥、模压成型、真空烧结。本发明的技术方案具有工艺过程简单、合理，可有效降低生产成本，产品的密度、HRA硬度和三点抗弯为高于现有固相烧结和反应烧结的碳化硅陶瓷性能，同时耐蚀性和表面质量也优于现有的方法生产的产品。

主权项

一种固相烧结碳化硅防弹陶瓷的制备方法，该方法包括以下步骤：1)原料的混合：按重量百分比将亚微米级α型碳化硅70‑90％、碳化硼0.1‑5％、树脂4‑20％、有机粘结剂5‑20％，放入混料机中加入纯水进行湿法混合，6‑48小时后将混合好的料浆过60‑120目筛，所述亚微米级α型碳化硅的粒径为0.50‑0.70微米，纯度大于99％，所述碳化硼的粒径为0.5‑2.0微米，纯度大于90％；2)喷雾造粒：将过筛后的料浆通过喷雾造粒塔进行喷雾造粒，喷雾造粒塔的进口温度180‑260℃，出口温度60‑120℃；造粒后的物料松装密度为0.85‑0.92g/cm3，流动性为8‑11s/30g；将造粒后的物料过60‑120目筛后备用；3)成型：根据所需制品形状选取模具，将上述造粒后的物料装入模具型腔内，在50‑200MPa压力进行常温模压成型，得生坯；或将模压成型后的生坯再放入等静压设备中，以200‑300MPa压力进行等静压，得二次压制后的生坯；4)真空烧结：将上述步骤制备出的生坯，放入真空烧结炉中进行烧结后，检验合格的即为碳化硅防弹陶瓷成品；上述烧结过程中，首先对烧结炉进行抽真空，当真空度达到3‑5×10‑2Pa后，向烧结炉内通惰性气体至常压后进行加热，加热温度与时间的关系为：室温至800℃、5‑8小时，保温0.5‑1小时，从800℃至2000‑2300℃、6‑9小时，保温1到2小时，之后随炉冷却，降至室温出炉。