CN108794015A - 一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法及其应用,涉及复合材料技术领域,包括以下步骤:将甲基丙烯酸甲酯、交联剂TAIC、聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中,搅拌升温;加入二硼化钛和改性碳纤维粉,球磨5‑10h,再加入碳化硅、钴粉、乳化剂和聚乙二醇,继续球磨球磨10‑20h后,得到混合浆料;向混合浆料中滴加过硫酸铵做引发剂,滴加结束后抽真空,升温至30‑35℃反应,转移注入模具中,45℃保温反应10‑20h后,75℃保温反应2h,最后95℃保温反应30min,取出模具,得到胚体;将干燥后的胚体放入马弗炉中升温排胶;将压制后的胚体置于烧结炉中烧结,本发明杨氏模量适中,硬度高,且具有一定的抗冲击韧性,防御连续多次打击效果好,可以有效对目标起到保护。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域,具体涉及一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法及其应用。
背景技术
防弹材料一直是各个国家军工企业研究的重中之重,美国自上世纪70年代,就开始进行新一代陶瓷、陶瓷/复合防弹材料的研制,其中以氧化铝/高性能聚乙烯纤维、碳化硼/芳纶复合材料为代表。
从2000年开始,国内也开始逐渐进行陶瓷防弹材料的研制和生产,目前国内防弹材料主要有氧化铝、碳化硼、碳化硅三种,其中各有其优缺点,氧化铝密度高(3800kg/m3)、硬度较低(1800kg/mm2),但是性价比高;碳化硼密度最低(2500kg/m3),硬度最高(3000kg/mm2),但是性价比最低,碳化硅密度(3200kg/m3)、硬度(2700kg/mm2)、性价比都适中。
二硼化钛属于难熔硬质材料,是新兴的工程陶瓷材料之一。它特有的晶体结构决定了它具有优异的物理化学性能,如:高熔点、高硬度、高弹性模量、好的耐磨性以及优异的导热导电性和耐酸蚀性,使其在结构材料、功能材料和复合材料等领域具有广阔的应用前景。
目前,二硼化钛已经可以在军事上用作理想的防弹装甲。但是由于其密度相对于其他防弹材料较高(4500kg/m3),因而多被应用于重型装甲,可以防止大口径弹如反坦克弹的破坏,但是却无法应用在头盔、防弹衣插片等领域。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法及其应用。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,包括以下步骤:
(1)将甲基丙烯酸甲酯、交联剂TAIC、聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中,100r/min搅拌升温至40-50℃,得到预混液;
(2)向预混液中加入二硼化钛和改性碳纤维粉,球磨5-10h,球磨机转速为150-250r/min,再加入碳化硅、钴粉、乳化剂和聚乙二醇,保持球磨机转速不变,继续球磨球磨10-20h后,得到混合浆料,测试混合浆料粘度,达到5000cp后进行后续操作,否则继续球磨;
(3)向混合浆料中滴加过硫酸铵做引发剂,滴加结束后抽真空,40r/min搅拌升温至30-35℃,反应30-40min后,转移注入模具中,将灌好的模具放入烘箱中,45℃保温反应10-20h后,75℃保温反应2h,最后95℃保温反应30min,取出模具,脱模,得到胚体,将胚体放入烘箱中80-100℃干燥5-10h;
(4)将干燥后的胚体放入马弗炉中升温排胶,4-6℃/min缓慢升温至280℃,保温2-4h后,缓慢升温至500℃,保温5-10h,再缓慢升温至960℃,保温2-4h h,随炉空冷,将排胶后的胚体置于冷等静压机中压制,压力为120-150MPa,保压时间30-50s;
(5)将压制后的胚体置于烧结炉中,氩气氛围下,一次升温至900℃,保温烧结0.5h后排碳,排碳时间1h,二次升温至1500-1600℃,保温烧结2-5h,三次升温至2120℃,保温烧结0.5h,随炉空冷出炉。
进一步地,所述甲基丙烯酸甲酯、交联剂TAIC的重量比为10-20:1。
进一步地,所述碳化硅、二硼化钛的重量比为60-100:1,所述碳化硅、二硼化钛的总质量与钴粉的重量比为150-200:1。
进一步地,所述乳化剂为OP-10、Tween 80、十二烷基磺酸钠中的至少一种。
进一步地,所述改性碳纤维粉的制备方法为:将碳纤维粉、乙醇、水按重量比1:10:5混合后加入硅烷偶联剂,升温至40-50℃,改性处理50min。
进一步地,所述碳纤维粉粒度为400-800目,直径为5μm。
进一步地,所述硅烷偶联剂为KH-570、KH-550中的至少一种。
进一步地,过硫酸铵滴加时逐滴滴加,滴加时间>30min。
进一步地,烧结时,一次升温速率为8℃/min,二次升温速率为25℃/min,三次升温速率为10℃/min。
上述碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料在直升机装甲、坦克装甲、防弹背心、防弹头盔领域的应用。
(三)有益效果
本发明提供了一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法及其应用,具有以下有益效果:
本发明所制成的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料,杨氏模量适中,硬度高,在冲击过程中,复合陶瓷材料由于具有较高的硬度,表面被碎裂成细小而坚硬的碎块,产生裂纹并可形成陶瓷破碎锥,消耗冲击动能,价格和密度较低,且具有一定的抗冲击韧性,防御连续多次打击效果好,可以有效对目标起到保护。
附图说明
图1为本发明实施例1所制成的复合陶瓷材料制成25cm×30cm×15mm的防弹插板受53式普通弹(钢芯)多级打击后背面损伤图片;
图2为市售碳化硼防弹插板受53式普通弹(钢芯)多级打击后背面损伤图片;
由图片可以直观观察到本发明复合陶瓷材料制成的防弹插板的防弹性能优于市售碳化硼防弹插板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,包括以下步骤:
(1)将甲基丙烯酸甲酯、交联剂TAIC、聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中,100r/min搅拌升温至40-50℃,得到预混液;
步骤(1)中甲基丙烯酸甲酯为有机物聚合单体,购自邯郸市丛台区鑫源盛化工有限公司;交联剂TAIC,购自浏阳市三吉化工贸易有限公司,为聚合交联剂;聚乙烯吡咯烷酮,购自广东粤美化工有限公司,预先加入制成预混液,作为二硼化钛和改性碳纤维粉的分散剂。
(2)向预混液中加入二硼化钛和改性碳纤维粉,球磨5-10h,球磨机转速为150-250r/min,再加入碳化硅、钴粉、乳化剂和聚乙二醇,保持球磨机转速不变,继续球磨球磨10-20h后,得到混合浆料,测试混合浆料粘度,达到5000cp后进行后续操作,否则继续球磨;
步骤(2)中二硼化钛纯度≥98.5%,水分≤0.2%,粒度(d50)为5-10微米,购自营口市天元化工研究所股份有限公司;碳化硅购自河南超华硅业有限公司;钴粉,购自成都锦淳金属材料有限公司;聚乙二醇,购自佛山市德中化工科技有限公司,作为碳化硅、钴粉的分散剂使用,主要是因为碳化硅粉体表面能高,粒子处于不稳定状态很容易形成团聚效应,聚乙二醇可以降低表面能,促进分散。
(3)向混合浆料中滴加过硫酸铵做引发剂,滴加结束后抽真空,40r/min搅拌升温至30-35℃,反应30-40min后,转移注入模具中,将灌好的模具放入烘箱中,45℃保温反应10-20h后,75℃保温反应2h,最后95℃保温反应30min,取出模具,脱模,得到胚体,将胚体放入烘箱中80-100℃干燥5-10h;
过硫酸铵,购自响水天益化工有限公司,作为聚合引发剂;抽真空可以将浆料中的空气除去,防止聚合得到的胚体中生成气孔;后续控制温度进行45℃10-20h的低温预聚合,可以防止暴聚,使胚体内部结构更加均匀。
(4)将干燥后的胚体放入马弗炉中升温排胶,4-6℃/min缓慢升温至280℃,保温2-4h后,缓慢升温至500℃,保温5-10h,再缓慢升温至960℃,保温2-4h h,随炉空冷,将排胶后的胚体置于冷等静压机中压制,压力为120-150MPa,保压时间30-50s;
马弗炉中升温排胶,主要是控制升温速度,尽量慢点,使胚体内部有机粘结成分如聚乙二醇等充分挥发。
(5)将压制后的胚体置于烧结炉中,氩气氛围下,一次升温至900℃,保温烧结0.5h后排碳,排碳时间1h,二次升温至1500-1600℃,保温烧结2-5h,三次升温至2120℃,保温烧结0.5h,随炉空冷出炉。
其中,甲基丙烯酸甲酯、交联剂TAIC的重量比为10-20:1。
其中,碳化硅、二硼化钛的重量比为60-100:1,碳化硅、二硼化钛的总质量与钴粉的重量比为150-200:1。
其中,乳化剂为OP-10、Tween 80、十二烷基磺酸钠中的至少一种。
其中,改性碳纤维粉的制备方法为:将碳纤维粉、乙醇、水按重量比1:10:5混合后加入硅烷偶联剂,升温至40-50℃,改性处理50min。
改性碳纤维粉在复合陶瓷材料中起到加强结构,提高韧性的作用,对其进行改性,也是为了提高其分散性能,防止团聚效应。
其中,碳纤维粉粒度为400-800目,直径为5μm。
其中,硅烷偶联剂为KH-570、KH-550中的至少一种。
其中,过硫酸铵滴加时逐滴滴加,滴加时间>30min。
其中,烧结时,一次升温速率为8℃/min,二次升温速率为25℃/min,三次升温速率为10℃/min。
所制作的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料在直升机装甲、坦克装甲、防弹背心、防弹头盔领域的应用。
实施例1:
一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,包括以下步骤:
(1)将甲基丙烯酸甲酯、交联剂TAIC、聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中,100r/min搅拌升温至45℃,得到预混液,甲基丙烯酸甲酯、乙二酸二丙烯酸酯的重量比为15:1;
(2)向预混液中加入二硼化钛和改性碳纤维粉,球磨8h,球磨机转速为200r/min,再加入碳化硅、钴粉、OP-10和聚乙二醇,碳化硅、二硼化钛的重量比为80:1,碳化硅、二硼化钛的总质量与钴粉的重量比为160:1,保持球磨机转速不变,继续球磨球磨12h后,得到混合浆料,测试混合浆料粘度,达到5000cp后进行后续操作,否则继续球磨;
改性碳纤维粉的制备方法为:将粒度为400-800目,直径为5μm的碳纤维粉、乙醇、水按重量比1:10:5混合后加入硅烷偶联剂KH-570,升温至45℃,改性处理50min;
(3)向混合浆料中滴加过硫酸铵做引发剂,过硫酸铵滴加时逐滴滴加,滴加时间>30min,滴加结束后抽真空,40r/min搅拌升温至32℃,反应35min后,转移注入模具中,将灌好的模具放入烘箱中,45℃保温反应15h后,75℃保温反应2h,最后95℃保温反应30min,取出模具,脱模,得到胚体,将胚体放入烘箱中90℃干燥6h;
(4)将干燥后的胚体放入马弗炉中升温排胶,5℃/min缓慢升温至280℃,保温3.5h后,缓慢升温至500℃,保温6h,再缓慢升温至960℃,保温2.5h,随炉空冷,将排胶后的胚体置于冷等静压机中压制,压力为140MPa,保压时间40s;
(5)将压制后的胚体置于烧结炉中,氩气氛围下,一次升温至900℃,一次升温速率为8℃/min,保温烧结0.5h后排碳,排碳时间1h,二次升温至1550℃,二次升温速率为25℃/min,保温烧结2h,三次升温至2120℃,三次升温速率为10℃/min,保温烧结0.5h,随炉空冷出炉。
实施例2:
一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,包括以下步骤:
(1)将甲基丙烯酸甲酯、交联剂TAIC、聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中,100r/min搅拌升温至40℃,得到预混液,甲基丙烯酸甲酯、乙二酸二丙烯酸酯的重量比为18:1;
(2)向预混液中加入二硼化钛和改性碳纤维粉,球磨5.5h,球磨机转速为180r/min,再加入碳化硅、钴粉、乳化剂Tween 80和聚乙二醇,碳化硅、二硼化钛的重量比为70:1,碳化硅、二硼化钛的总质量与钴粉的重量比为160:1,保持球磨机转速不变,继续球磨球磨13h后,得到混合浆料,测试混合浆料粘度,达到5000cp后进行后续操作,否则继续球磨;
改性碳纤维粉的制备方法为:将粒度为400-800目,直径为5μm的碳纤维粉、乙醇、水按重量比1:10:5混合后加入硅烷偶联剂KH-550,升温至42℃,改性处理50min;
(3)向混合浆料中滴加过硫酸铵做引发剂,过硫酸铵滴加时逐滴滴加,滴加时间>30min,滴加结束后抽真空,40r/min搅拌升温至33℃,反应30min后,转移注入模具中,将灌好的模具放入烘箱中,45℃保温反应16h后,75℃保温反应2h,最后95℃保温反应30min,取出模具,脱模,得到胚体,将胚体放入烘箱中90℃干燥8h;
(4)将干燥后的胚体放入马弗炉中升温排胶,5.5℃/min缓慢升温至280℃,保温3h后,缓慢升温至500℃,保温8h,再缓慢升温至960℃,保温2h,随炉空冷,将排胶后的胚体置于冷等静压机中压制,压力为120MPa,保压时间35s;
(5)将压制后的胚体置于烧结炉中,氩气氛围下,一次升温至900℃,一次升温速率为8℃/min,保温烧结0.5h后排碳,排碳时间1h,二次升温至1520℃,二次升温速率为25℃/min,保温烧结4h,三次升温至2120℃,三次升温速率为10℃/min,保温烧结0.5h,随炉空冷出炉。
实施例3:
一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,包括以下步骤:
(1)将甲基丙烯酸甲酯、交联剂TAIC、聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中,100r/min搅拌升温至40℃,得到预混液,甲基丙烯酸甲酯、乙二酸二丙烯酸酯的重量比为10:1;
(2)向预混液中加入二硼化钛和改性碳纤维粉,球磨5h,球磨机转速为150r/min,再加入碳化硅、钴粉、十二烷基磺酸钠和聚乙二醇,碳化硅、二硼化钛的重量比为60:1,碳化硅、二硼化钛的总质量与钴粉的重量比为150:1,保持球磨机转速不变,继续球磨球磨10h后,得到混合浆料,测试混合浆料粘度,达到5000cp后进行后续操作,否则继续球磨;
改性碳纤维粉的制备方法为:将粒度为400-800目,直径为5μm的碳纤维粉、乙醇、水按重量比1:10:5混合后加入硅烷偶联剂KH-570,升温至40℃,改性处理50min;
(3)向混合浆料中滴加过硫酸铵做引发剂,过硫酸铵滴加时逐滴滴加,滴加时间>30min,滴加结束后抽真空,40r/min搅拌升温至30℃,反应30min后,转移注入模具中,将灌好的模具放入烘箱中,45℃保温反应10h后,75℃保温反应2h,最后95℃保温反应30min,取出模具,脱模,得到胚体,将胚体放入烘箱中80℃干燥5h;
(4)将干燥后的胚体放入马弗炉中升温排胶,4℃/min缓慢升温至280℃,保温2h后,缓慢升温至500℃,保温5h,再缓慢升温至960℃,保温2h,随炉空冷,将排胶后的胚体置于冷等静压机中压制,压力为120MPa,保压时间30s;
(5)将压制后的胚体置于烧结炉中,氩气氛围下,一次升温至900℃,一次升温速率为8℃/min,保温烧结0.5h后排碳,排碳时间1h,二次升温至1500℃,二次升温速率为25℃/min,保温烧结2h,三次升温至2120℃,三次升温速率为10℃/min,保温烧结0.5h,随炉空冷出炉。
实施例4:
一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,包括以下步骤:
(1)将甲基丙烯酸甲酯、交联剂TAIC、聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中,100r/min搅拌升温至50℃,得到预混液,甲基丙烯酸甲酯、乙二酸二丙烯酸酯的重量比为20:1;
(2)向预混液中加入二硼化钛和改性碳纤维粉,球磨10h,球磨机转速为250r/min,再加入碳化硅、钴粉、乳化剂OP-10、Tween 80(OP-10、Tween 80质量比为2:1)和聚乙二醇,碳化硅、二硼化钛的重量比为100:1,碳化硅、二硼化钛的总质量与钴粉的重量比为200:1,保持球磨机转速不变,继续球磨球磨20h后,得到混合浆料,测试混合浆料粘度,达到5000cp后进行后续操作,否则继续球磨;
改性碳纤维粉的制备方法为:将粒度为400-800目,直径为5μm的碳纤维粉、乙醇、水按重量比1:10:5混合后加入硅烷偶联剂KH-570,升温至50℃,改性处理50min;
(3)向混合浆料中滴加过硫酸铵做引发剂,过硫酸铵滴加时逐滴滴加,滴加时间>30min,滴加结束后抽真空,40r/min搅拌升温至35℃,反应40min后,转移注入模具中,将灌好的模具放入烘箱中,45℃保温反应20h后,75℃保温反应2h,最后95℃保温反应30min,取出模具,脱模,得到胚体,将胚体放入烘箱中100℃干燥10h;
(4)将干燥后的胚体放入马弗炉中升温排胶,6℃/min缓慢升温至280℃,保温4h后,缓慢升温至500℃,保温10h,再缓慢升温至960℃,保温4h,随炉空冷,将排胶后的胚体置于冷等静压机中压制,压力为150MPa,保压时间50s;
(5)将压制后的胚体置于烧结炉中,氩气氛围下,一次升温至900℃,一次升温速率为8℃/min,保温烧结0.5h后排碳,排碳时间1h,二次升温至1600℃,二次升温速率为25℃/min,保温烧结5h,三次升温至2120℃,三次升温速率为10℃/min,保温烧结0.5h,随炉空冷出炉。
实施例5:
一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,包括以下步骤:
(1)将甲基丙烯酸甲酯、交联剂TAIC、聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中,100r/min搅拌升温至40℃,得到预混液,甲基丙烯酸甲酯、乙二酸二丙烯酸酯的重量比为20:1;
(2)向预混液中加入二硼化钛和改性碳纤维粉,球磨8.5h,球磨机转速为250r/min,再加入碳化硅、钴粉、乳化剂Tween 80和聚乙二醇,碳化硅、二硼化钛的重量比为70:1,碳化硅、二硼化钛的总质量与钴粉的重量比为200:1,保持球磨机转速不变,继续球磨球磨10h后,得到混合浆料,测试混合浆料粘度,达到5000cp后进行后续操作,否则继续球磨;
改性碳纤维粉的制备方法为:将粒度为400-800目,直径为5μm的碳纤维粉、乙醇、水按重量比1:10:5混合后加入硅烷偶联剂KH-570、KH-550(KH-570、KH-550的重量比为1:1),升温至50℃,改性处理50min;
(3)向混合浆料中滴加过硫酸铵做引发剂,过硫酸铵滴加时逐滴滴加,滴加时间>30min,滴加结束后抽真空,40r/min搅拌升温至32℃,反应40min后,转移注入模具中,将灌好的模具放入烘箱中,45℃保温反应20h后,75℃保温反应2h,最后95℃保温反应30min,取出模具,脱模,得到胚体,将胚体放入烘箱中80℃干燥10h;
(4)将干燥后的胚体放入马弗炉中升温排胶,6℃/min缓慢升温至280℃,保温2.5h后,缓慢升温至500℃,保温6h,再缓慢升温至960℃,保温4h,随炉空冷,将排胶后的胚体置于冷等静压机中压制,压力为150MPa,保压时间45s;
(5)将压制后的胚体置于烧结炉中,氩气氛围下,一次升温至900℃,一次升温速率为8℃/min,保温烧结0.5h后排碳,排碳时间1h,二次升温至1500℃,二次升温速率为25℃/min,保温烧结5h,三次升温至2120℃,三次升温速率为10℃/min,保温烧结0.5h,随炉空冷出炉。
防弹性能测试:
将本发明实施例1-3所制成的复合陶瓷材料制成25cm×30cm×15mm的防弹插板与市售同规格的防弹插板,进行射击对比测试,测试标准如下表1,测试结果如下表2:
表1:中国GA141-2010最新防弹标准
表2:射击测试结果
市售防弹插板①为市售碳化硅陶瓷防弹插板,市售防弹插板②为市售碳化硼防弹插板,均购自江苏安华警用装备制造有限公司。
由射击测试结果可知本发明复合陶瓷材料制成的防弹插板的防弹性能由于市售的碳化硅、碳化硼防弹插板。
机械性能测试:
将本发明实施例1-5所制成的复合陶瓷材料进行机械性能测试,测试结果如下表3所示:
表3:机械性能测试结果
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将甲基丙烯酸甲酯、交联剂TAIC、聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中,100r/min搅拌升温至40-50℃,得到预混液;
(2)向预混液中加入二硼化钛和改性碳纤维粉,球磨5-10h,球磨机转速为150-250r/min,再加入碳化硅、钴粉、乳化剂和聚乙二醇,保持球磨机转速不变,继续球磨球磨10-20h后,得到混合浆料,测试混合浆料粘度,达到5000cp后进行后续操作,否则继续球磨;
(3)向混合浆料中滴加过硫酸铵做引发剂,滴加结束后抽真空,40r/min搅拌升温至30-35℃,反应30-40min后,转移注入模具中,将灌好的模具放入烘箱中,45℃保温反应10-20h后,75℃保温反应2h,最后95℃保温反应30min,取出模具,脱模,得到胚体,将胚体放入烘箱中80-100℃干燥5-10h;
(4)将干燥后的胚体放入马弗炉中升温排胶,4-6℃/min缓慢升温至280℃,保温2-4h后,缓慢升温至500℃,保温5-10h,再缓慢升温至960℃,保温2-4h h,随炉空冷,将排胶后的胚体置于冷等静压机中压制,压力为120-150MPa,保压时间30-50s;
(5)将压制后的胚体置于烧结炉中,氩气氛围下,一次升温至900℃,保温烧结0.5h后排碳,排碳时间1h,二次升温至1500-1600℃,保温烧结2-5h,三次升温至2120℃,保温烧结0.5h,随炉空冷出炉。
2.如权利要求1所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,其特征在于,所述甲基丙烯酸甲酯、乙二酸二丙烯酸酯的重量比为10-20:1。
3.如权利要求1所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,其特征在于,所述碳化硅、二硼化钛的重量比为60-100:1,所述碳化硅、二硼化钛的总质量与钴粉的重量比为150-200:1。
4.如权利要求1所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,其特征在于,所述乳化剂为OP-10、Tween 80、十二烷基磺酸钠中的至少一种。
5.如权利要求1所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,其特征在于,所述改性碳纤维粉的制备方法为:将碳纤维粉、乙醇、水按重量比1:10:5混合后加入硅烷偶联剂,升温至40-50℃,改性处理50min。
6.如权利要求5所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,其特征在于,所述碳纤维粉粒度为400-800目,直径为5μm。
7.如权利要求5所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂为KH-570、KH-550中的至少一种。
8.如权利要求1所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,其特征在于,过硫酸铵滴加时逐滴滴加,滴加时间>30min。
9.如权利要求1所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法,其特征在于,烧结时,一次升温速率为8℃/min,二次升温速率为25℃/min,三次升温速率为10℃/min。
10.如权利要求1-9中任一项所制作的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料在直升机装甲、坦克装甲、防弹背心、防弹头盔领域的应用。
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