CN108249899A - 高密度防弹陶瓷用氧化铝的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

高密度防弹陶瓷用氧化铝的制备工艺，提供了一种高密度氧化铝的制备工艺，通过选料、除钠、除铁、煅烧、分拣、研磨、均化、粉碎、检测粒度和干压密度等步骤，加工制备出高密度的能够作为防弹陶瓷原料的氧化铝微粉。本发明工艺步骤简单，操作方便，产品纯净无杂质，符合作为防弹陶瓷原料的要求。

Description

高密度防弹陶瓷用氧化铝的制备工艺
技术领域
本发明涉及氧化铝陶瓷工艺领域，具体为一种高密度氧化铝的制备工艺。
背景技术
现代战争的胜负，仍然是解决矛和盾和问题，枪、炮、导弹是矛，防弹装甲是盾。在反暴力、反恐怖的斗争和现代大规模战争中，防弹装甲都能够有效的减小伤亡，提高战斗力，增加胜利因素，因而对防弹装甲的研究和开发是十分必要的。
从装甲材料的历史发展来看，从传统的金属材料（钢、铝），到现在现金的陶瓷材料、复合材料（聚合物基、金属基、陶瓷基），装甲材料一直向着轻量、高效的方向发展，装甲系统的轻量、高效对提高军机、坦克、装甲车辆以及作战人员的机动性、攻击力、战场生存力来说至关重要。
金属是现代装甲最主要使用的材料，金属防弹材料对于坦克、军舰、装甲车等的防护起到了重要的作用，而对于军机和人体的近身防护，由于密度较大，对影响战术性能发挥，随后出现的防弹陶瓷等材料以其较轻的质量和优异的性能价格比，逐渐在众多领域取代了金属装甲。在众多的防弹陶瓷材料中，氧化铝（Al2O3）陶瓷体系是应用最为广泛的一种。氧化铝陶瓷是化学键力很强的离子键化合物，具有高的熔点（2050℃）和硬度（Al2O3单晶体硬度可达莫氏硬度九级，仅次于金刚石），而且在1500℃下仍能保持较高的硬度和强度，Al2O3陶瓷还具有良好的抗氧化性和化学惰性，因此作为防弹材料具有优秀的性能。然而，由于氧化铝陶瓷具有如此优秀的理化性能，使得其在加工过程中难度重重。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高密度氧化铝的制备工艺。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
高密度防弹陶瓷用氧化铝的制备工艺，包括以下步骤：
（1）检测待加工的氧化铝料粉中的钠含量，并挑选出钠含量不超过总质量0.5%的氧化铝料粉；
（2）除去上步骤挑选出的氧化铝料粉中的铁以备用；
（3）选取干净的高铝质匣钵，并对其进行脱锂；
（4）向除铁后的氧化铝料粉中添加适量复合矿化剂，混合均匀后，装入高铝质匣钵内；
（5）将装有氧化铝料粉的高铝质匣钵送入隧道窑内进行煅烧，在高温煅烧过程中，控制窑内气氛，以排除氧化铝中残余的钠和锂；
（6）取出煅烧过的匣钵，分拣高铝质匣钵内的氧化铝；
（7）对上步骤得到的氧化铝粉碎，并进行研磨均化处理，然后除去氧化铝中残余的铁；
（8）将上步骤得到的氧化铝粉球磨粉碎至微粉，检测氧化铝的粒度和干压密度，粒度大于1.7μm，干压密度大于2.2g/cm3为合格，即可包装入库。
在本发明中，所述检测钠含量步骤所采用的工艺为火焰光度法。
在本发明中，所述除铁步骤所采用的工艺为湿法除铁。
在本发明中，所述研磨粉碎步骤所采用的设备为快速研磨罐，以激光粒度分析仪检测粒度。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明将氧化铝粉料及矿化剂混合后装入经过脱锂处理的高铝质匣钵中，然后将盛有氧化铝粉料及矿化剂的高铝质匣钵放入隧道窑内高温煅烧，从而降低和除去氧化铝内锂的含量，采用上述方法操作简便，能够有效降低氧化铝中锂的含量。
选用的原料就是挑选出的含钠量少的氧化铝料粉，降低工艺过程中钠的含量。
本发明在除去氧化铝中锂和钠的同时，还排除了铁以及其它一些元素的影响，使得加工出的氧化铝更为纯净，挑选出的氧化铝的微粉拥有更高的干压密度，以应对防弹陶瓷用的需求。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
高密度防弹陶瓷用氧化铝的制备工艺，具体包括以下步骤：
（1）采用火焰光度法检测待加工的氧化铝料粉中的钠含量，并挑选出钠含量不超过总质量0.5%的氧化铝料粉；
（2）对上步骤挑选出的氧化铝料粉通过湿法除铁除去氧化铝料粉中的铁；
（3）选取干净的高铝质匣钵，并对其进行脱锂；
（4）向除铁后的氧化铝料粉中添加适量复合矿化剂，混合均匀后，装入高铝质匣钵内；
（5）将装有氧化铝料粉的高铝质匣钵送入隧道窑内进行煅烧，在高温煅烧过程中，控制窑内气氛，以排除氧化铝中残余的钠和锂；
（6）取出煅烧过的匣钵，分拣高铝质匣钵内的氧化铝；
（7）对上步骤得到的氧化铝粉碎，并进行研磨均化处理，然后除去氧化铝中残余的铁；
（8）将上步骤得到的氧化铝粉球磨粉碎至微粉，检测氧化铝的粒度和干压密度，粒度大于1.7μm，干压密度大于2.2g/cm3为合格，即可包装入库。
在本发明中，所述研磨粉碎步骤所采用的设备为快速研磨罐，以激光粒度分析仪检测粒度。
在本发明中，所采用的复合矿化剂为氯化物、氟化物或氯化物与氟化物的复合。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.高密度防弹陶瓷用氧化铝的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
检测待加工的氧化铝料粉中的钠含量，并挑选出钠含量不超过总质量0.5%的氧化铝料粉；
除去上步骤挑选出的氧化铝料粉中的铁以备用；
选取干净的高铝质匣钵，并对其进行脱锂；
向除铁后的氧化铝料粉中添加适量复合矿化剂，混合均匀后，装入高铝质匣钵内；
将装有氧化铝料粉的高铝质匣钵送入隧道窑内进行煅烧，在高温煅烧过程中，控制窑内气氛，以排除氧化铝中残余的钠和锂；
取出煅烧过的匣钵，分拣高铝质匣钵内的氧化铝；
对上步骤得到的氧化铝粉碎，并进行研磨均化处理，然后除去氧化铝中残余的铁；
将上步骤得到的氧化铝粉球磨粉碎至微粉，检测氧化铝的粒度和干压密度，粒度大于1.7μm，干压密度大于2.2g/cm3为合格，即可包装入库。
2.根据权利要求1所述的高密度防弹陶瓷用氧化铝的制备工艺，其特征在于，所述检测钠含量步骤所采用的工艺为火焰光度法。
3.根据权利要求1所述的高密度防弹陶瓷用氧化铝的制备工艺，其特征在于，所述除铁步骤所采用的工艺为湿法除铁。
4.根据权利要求1所述的高密度防弹陶瓷用氧化铝的制备工艺，其特征在于，所述研磨粉碎步骤所采用的设备为快速研磨罐，以激光粒度分析仪检测粒度。
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