CN114621012A - 一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法 - Google Patents

一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，包括以下步骤：步骤一，原料的选择：碳化硅50‑70份、碳化钨20‑30份、碳化硼10‑20份、均相调配粉1‑5份、纤维增强剂0.6‑0.9份、金属复配粉0.1‑0.5份。本发明防弹陶瓷制备中，以碳化硅、碳化钨等原料，添加纤维增强剂，增强产品的强度、韧性性能，而加入合金粉，可增强产品的强度性能，但韧性性能变差，因而通过均相调配粉的加入配合，从而起到双向优化效果，增强产品的整体强度、韧性，从而提高产品的性能优势。

Description

一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法
技术领域
本发明涉及防弹陶瓷技术领域，具体涉及一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法。
背景技术
人体防弹防护装备对战士们的生命安全起到了很好的保护作用，防弹装备要求材料能吸收和耗散弹头、碎片的动能、阻止穿透、有效保护人体受保护部位。为了减少伤亡和提高军队的战斗能力，防护材料也必须随之升级，特别是在轻量化、机动性等方面。传统的防弹材料多采用防弹钢板，利用增加材料厚度或叠层使用等手段实现更好的防护效果，但同时给防护装备造成较大的重量负担。因此，使用防弹效果相同或者更加优异，并同时具有轻量化、高性能化等特点的防护材料具有非常重大的实际意义陶瓷材料作为非金材料的关键一员，拥有大量极具吸引力的性能，如良好的机械性能和电化学性能、结构致密均匀、耐磨损和耐腐蚀等等，因此应用领域非常广泛。
由于陶瓷材料的高比刚度、高比强度和在复杂环境下的化学惰性，同时相对于金属材料所具有的低密度、高强度、高硬度和高抗压强度，使其在装甲系统上具有十分广阔的应用前景，并已广泛应用于防弹衣、车辆和飞机等和防护装甲中。
现有的复合陶瓷加入合金粉增强产品的冲击强度，从而提高防弹效果，但是合金的增强，易导致韧性的减弱，防弹性能在韧性效果上被削弱，反而影响防弹效率，如中国专利文献CN106631028A公开了一种金属复合镁碳化硅防弹陶瓷的制备工艺，其生产步骤如下：1)将金属铝、纳米氧化铝和氧化铈进行事先预混合备用；2)以碳化硅、高纯烧结氧化镁为主要原料，加入适量酚醛树脂搅拌30-35分钟，再加入事先拌制的金属铝、纳米氧化铝和氧化铈混合粉，再搅拌10-15分钟，制备出金属复合镁碳化硅防弹陶瓷粉料；3)将制备好的金属复合镁碳化硅防弹陶瓷粉料装入低碳钢的包套中，使用氮气作为介质，通过电磁或电阻加热方式对包套进行升温，采用热等静压方式加压、保温，获得相应形状的坯体，再通过线切割获得所需形状的防弹陶瓷，该文献中陶瓷采用金属粉复合陶瓷原料，冲击强度可改善，但韧性性能变差，基于此，本发明通过产品原料、工艺改进，整体上提高产品的防弹效果。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，包括以下步骤：
步骤一，原料的选择：碳化硅50-70份、碳化钨20-30份、碳化硼10-20份、均相调配粉1-5份、纤维增强剂0.6-0.9份、金属复配粉0.1-0.5份；
步骤二，将步骤一中的原料依次加入到分散改性液中进行搅拌分散，搅拌温度为75-85℃，搅拌转速为500-1000r/min，搅拌时间为20-30min，搅拌结束，得到分散浆料；
步骤三，将分散浆料先进行水洗、然后干燥，送入到研磨机中研磨过100-500目，得到研磨料；
步骤四，将研磨料送入到模压箱内压制成型，压制压力为5-10MPa，压制时间为35-45min，压制温度为300-400℃，压制结束，得到成型生料；
步骤五，将成型生料送入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为800-1200℃，烧结15-25min，烧结结束，再升温至1450-1550℃，继续烧结5-10min，最后自然冷却至室温，得到烧结料；
步骤六，将烧结料以1-3℃/min速率升温至350-450℃热均化处理15-25min，然后再以5℃/min速率继续升温至650℃，继续均化处理10min，处理结束，空冷至室温，得到本发明的防弹碳化硼复合陶瓷。
优选地，所述分散改性液的制备方法为：将壳聚糖加入到2-3倍的乙醇中，随后再加入壳聚糖总量10-20％的分散调和剂，随后加入盐酸调节pH至5.0-6.0，然后以100-600r/min的转速搅拌35-45min，搅拌结束，得到分散改性液。
优选地，所述分散调和剂包括以下重量份原料：10-20份海藻酸钠、5-10份磷酸铵、1-3份腐殖酸钠。
优选地，所述均相调助剂的制备方法为：
S1：将膨润土先置于调助液中进行搅拌分散，搅拌时间为20-30min，搅拌结束，水洗、干燥，得到调助料；
S2：然后于研磨机中进行研磨，研磨转速为1000-1500r/min，研磨时间为20-30min，得到膨润土细料；
S3：将膨润土细料送入到300-400℃下反应20-30min，反应结束，以1-3℃/min速率降至150-170℃，保温15-25min，最后自然冷却至室温，得到均相调助剂。
优选地，所述搅拌温度为65-75℃，搅拌时间为100-300r/min。
优选地，所述搅拌温度为70℃，搅拌时间为200r/min。
优选地，所述调助液的制备方法为：将5-10份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、1-4份木质素磺酸钠、1-3份磷酸、20-30份去离子水进行搅拌混合，得到调助液。
优选地，所述纤维增强剂为莫来石纤维、硅灰石、纳米二氧化硅按照重量比3:2：1混合而成。
优选地，所述纳米二氧化中纳米二氧化的含量≥98.5，比表面积≥450m2/g。
优选地，所述金属复配粉为钯粉、铂粉中的一种，其中钯粉比表面积为10-20m2/g，铂粉比表面积为15-25m2/g，钯粉、铂粉的粒度为0.2-0.5um。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明防弹陶瓷制备中，以碳化硅、碳化钨等原料，添加纤维增强剂，增强产品的强度、韧性性能，而加入合金粉，可增强产品的强度性能，但韧性性能变差，因而通过均相调配粉的加入配合，从而起到双向优化效果，增强产品的整体强度、韧性，从而提高产品的性能优势；
纤维增强剂可对强度、韧性具有增强功能，硅灰石、纳米二氧化硅与莫来石纤维具有协配功效，增强产品的强度、韧性性能；金属复配粉中的铂粉能够对产品强度改进，而降低韧性性能；均相调助剂的加入改进了该缺陷，可起到优化强度、韧性效果，起到双向调节功能。
均相调助剂制备中膨润土采用石墨烯代替，双向性能调节效果显著变差，此外，调助液中不添加有木质素磺酸钠、调助液中异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯替换为硅烷偶联剂KH560；性能均变差，可知均相调助剂制备具有独特性，并不能采用其他方式制备等同。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
本实施例的一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，包括以下步骤：
步骤一，原料的选择：碳化硅50-70份、碳化钨20-30份、碳化硼10-20份、均相调配粉1-5份、纤维增强剂0.6-0.9份、金属复配粉0.1-0.5份；
步骤二，将步骤一中的原料依次加入到分散改性液中进行搅拌分散，搅拌温度为75-85℃，搅拌转速为500-1000r/min，搅拌时间为20-30min，搅拌结束，得到分散浆料；
步骤三，将分散浆料先进行水洗、然后干燥，送入到研磨机中研磨过100-500目，得到研磨料；
步骤四，将研磨料送入到模压箱内压制成型，压制压力为5-10MPa，压制时间为35-45min，压制温度为300-400℃，压制结束，得到成型生料；
步骤五，将成型生料送入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为800-1200℃，烧结15-25min，烧结结束，再升温至1450-1550℃，继续烧结5-10min，最后自然冷却至室温，得到烧结料；
步骤六，将烧结料以1-3℃/min速率升温至350-450℃热均化处理15-25min，然后再以5℃/min速率继续升温至650℃，继续均化处理10min，处理结束，空冷至室温，得到本发明的防弹碳化硼复合陶瓷。
本实施例的分散改性液的制备方法为：将壳聚糖加入到2-3倍的乙醇中，随后再加入壳聚糖总量10-20％的分散调和剂，随后加入盐酸调节pH至5.0-6.0，然后以100-600r/min的转速搅拌35-45min，搅拌结束，得到分散改性液。
本实施例的分散调和剂包括以下重量份原料：10-20份海藻酸钠、5-10份磷酸铵、1-3份腐殖酸钠。
本实施例的均相调助剂的制备方法为：
S1：将膨润土先置于调助液中进行搅拌分散，搅拌时间为20-30min，搅拌结束，水洗、干燥，得到调助料；
S2：然后于研磨机中进行研磨，研磨转速为1000-1500r/min，研磨时间为20-30min，得到膨润土细料；
S3：将膨润土细料送入到300-400℃下反应20-30min，反应结束，以1-3℃/min速率降至150-170℃，保温15-25min，最后自然冷却至室温，得到均相调助剂。
本实施例的搅拌温度为65-75℃，搅拌时间为100-300r/min。
本实施例的搅拌温度为70℃，搅拌时间为200r/min。
本实施例的调助液的制备方法为：将5-10份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、1-4份木质素磺酸钠、1-3份磷酸、20-30份去离子水进行搅拌混合，得到调助液。
本实施例的纤维增强剂为莫来石纤维、硅灰石、纳米二氧化硅按照重量比3:2：1混合而成。
本实施例的纳米二氧化中纳米二氧化的含量≥98.5，比表面积≥450m2/g。
本实施例的金属复配粉为钯粉、铂粉中的一种，其中钯粉比表面积为10-20m2/g，铂粉比表面积为15-25m2/g，钯粉、铂粉的粒度为0.2-0.5。
实施例1.
本实施例的一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，包括以下步骤：
步骤一，原料的选择：碳化硅50份、碳化钨20份、碳化硼10份、均相调配粉1份、纤维增强剂0.6份、金属复配粉0.1份；
步骤二，将步骤一中的原料依次加入到分散改性液中进行搅拌分散，搅拌温度为75℃，搅拌转速为500r/min，搅拌时间为20min，搅拌结束，得到分散浆料；
步骤三，将分散浆料先进行水洗、然后干燥，送入到研磨机中研磨过10目，得到研磨料；
步骤四，将研磨料送入到模压箱内压制成型，压制压力为5MPa，压制时间为35min，压制温度为300℃，压制结束，得到成型生料；
步骤五，将成型生料送入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为800℃，烧结15min，烧结结束，再升温至1450℃，继续烧结5min，最后自然冷却至室温，得到烧结料；
步骤六，将烧结料以1℃/min速率升温至350℃热均化处理15min，然后再以5℃/min速率继续升温至650℃，继续均化处理10min，处理结束，空冷至室温，得到本发明的防弹碳化硼复合陶瓷。
本实施例的分散改性液的制备方法为：将壳聚糖加入到2倍的乙醇中，随后再加入壳聚糖总量10％的分散调和剂，随后加入盐酸调节pH至5.0，然后以100r/min的转速搅拌35min，搅拌结束，得到分散改性液。
本实施例的分散调和剂包括以下重量份原料：10份海藻酸钠、5份磷酸铵、1份腐殖酸钠。
本实施例的均相调助剂的制备方法为：
S1：将膨润土先置于调助液中进行搅拌分散，搅拌时间为20min，搅拌结束，水洗、干燥，得到调助料；
S2：然后于研磨机中进行研磨，研磨转速为1000r/min，研磨时间为20min，得到膨润土细料；
S3：将膨润土细料送入到300℃下反应20min，反应结束，以1℃/min速率降至150℃，保温15min，最后自然冷却至室温，得到均相调助剂。
本实施例的搅拌温度为65℃，搅拌时间为100r/min。
本实施例的调助液的制备方法为：将5份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、1份木质素磺酸钠、1份磷酸、20份去离子水进行搅拌混合，得到调助液。
本实施例的纤维增强剂为莫来石纤维、硅灰石、纳米二氧化硅按照重量比3:2：1混合而成。
本实施例的纳米二氧化中纳米二氧化的含量≥98.5，比表面积≥450m2/g。
本实施例的金属复配粉为钯粉，其中钯粉比表面积为20m2/g，钯粉的粒度为0.5。
实施例2.
本实施例的一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，包括以下步骤：
步骤一，原料的选择：碳化硅70份、碳化钨30份、碳化硼20份、均相调配粉5份、纤维增强剂0.9份、金属复配粉0.5份；
步骤二，将步骤一中的原料依次加入到分散改性液中进行搅拌分散，搅拌温度为85℃，搅拌转速为1000r/min，搅拌时间为30min，搅拌结束，得到分散浆料；
步骤三，将分散浆料先进行水洗、然后干燥，送入到研磨机中研磨过500目，得到研磨料；
步骤四，将研磨料送入到模压箱内压制成型，压制压力为10MPa，压制时间为45min，压制温度为400℃，压制结束，得到成型生料；
步骤五，将成型生料送入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为1200℃，烧结25min，烧结结束，再升温至1550℃，继续烧结10min，最后自然冷却至室温，得到烧结料；
步骤六，将烧结料以3℃/min速率升温至450℃热均化处理25min，然后再以5℃/min速率继续升温至650℃，继续均化处理10min，处理结束，空冷至室温，得到本发明的防弹碳化硼复合陶瓷。
本实施例的分散改性液的制备方法为：将壳聚糖加入到3倍的乙醇中，随后再加入壳聚糖总量20％的分散调和剂，随后加入盐酸调节pH至6.0，然后以600r/min的转速搅拌45min，搅拌结束，得到分散改性液。
本实施例的分散调和剂包括以下重量份原料：20份海藻酸钠、10份磷酸铵、3份腐殖酸钠。
本实施例的均相调助剂的制备方法为：
S1：将膨润土先置于调助液中进行搅拌分散，搅拌时间为30min，搅拌结束，水洗、干燥，得到调助料；
S2：然后于研磨机中进行研磨，研磨转速为1500r/min，研磨时间为30min，得到膨润土细料；
S3：将膨润土细料送入到400℃下反应30min，反应结束，以3℃/min速率降至170℃，保温25min，最后自然冷却至室温，得到均相调助剂。
本实施例的搅拌温度为75℃，搅拌时间为300r/min。
本实施例的调助液的制备方法为：10份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、4份木质素磺酸钠、3份磷酸、30份去离子水进行搅拌混合，得到调助液。
本实施例的纤维增强剂为莫来石纤维、硅灰石、纳米二氧化硅按照重量比3:2：1混合而成。
本实施例的纳米二氧化中纳米二氧化的含量≥98.5，比表面积≥450m2/g。
本实施例的金属复配粉为钯粉，其中钯粉比表面积为20m2/g，钯粉的粒度为0.5。
实施例3.
本实施例的一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，包括以下步骤：
步骤一，原料的选择：碳化硅60份、碳化钨25份、碳化硼15份、均相调配粉3份、纤维增强剂0.75份、金属复配粉0.3份；
步骤二，将步骤一中的原料依次加入到分散改性液中进行搅拌分散，搅拌温度为80℃，搅拌转速为750r/min，搅拌时间为25min，搅拌结束，得到分散浆料；
步骤三，将分散浆料先进行水洗、然后干燥，送入到研磨机中研磨过300目，得到研磨料；
步骤四，将研磨料送入到模压箱内压制成型，压制压力为7.5MPa，压制时间为40min，压制温度为350℃，压制结束，得到成型生料；
步骤五，将成型生料送入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为1000℃，烧结20min，烧结结束，再升温至1500℃，继续烧结7.5min，最后自然冷却至室温，得到烧结料；
步骤六，将烧结料以2℃/min速率升温至400℃热均化处理20min，然后再以5℃/min速率继续升温至650℃，继续均化处理10min，处理结束，空冷至室温，得到本发明的防弹碳化硼复合陶瓷。
本实施例的分散改性液的制备方法为：将壳聚糖加入到2.5倍的乙醇中，随后再加入壳聚糖总量15％的分散调和剂，随后加入盐酸调节pH至5.5，然后以350r/min的转速搅拌40min，搅拌结束，得到分散改性液。
本实施例的分散调和剂包括以下重量份原料：15份海藻酸钠、7.5份磷酸铵、2份腐殖酸钠。
本实施例的均相调助剂的制备方法为：
S1：将膨润土先置于调助液中进行搅拌分散，搅拌时间为25min，搅拌结束，水洗、干燥，得到调助料；
S2：然后于研磨机中进行研磨，研磨转速为1250r/min，研磨时间为25min，得到膨润土细料；
S3：将膨润土细料送入到350℃下反应25min，反应结束，以2℃/min速率降至160℃，保温20min，最后自然冷却至室温，得到均相调助剂。
本实施例的搅拌温度为70℃，搅拌时间为200r/min。
本实施例的搅拌温度为70℃，搅拌时间为200r/min。
本实施例的调助液的制备方法为：将7.5份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、2.5份木质素磺酸钠、2份磷酸、25份去离子水进行搅拌混合，得到调助液。
本实施例的纤维增强剂为莫来石纤维、硅灰石、纳米二氧化硅按照重量比3:2：1混合而成。
本实施例的纳米二氧化中纳米二氧化的含量≥98.5，比表面积≥450m2/g。
本实施例的金属复配粉为铂粉，其中铂粉比表面积为20m2/g，铂粉的粒度为0.35。
对比例1.
与实施例3不同是未加入纤维增强剂。
对比例2.
与实施例3不同是纤维增强剂中不含有纳米二氧化硅。
对比例3.
与实施例3不同是纤维增强剂中的莫来石纤维采用氮化硅纤维代替。
对比例4.
与实施例3不同是纤维增强剂中不含有硅灰石。
对比例5.
与实施例3不同是不添加有均相调助剂。
对比例6.
与实施例3不同是均相调助剂制备中膨润土采用石墨烯代替。
具体制备方法为：S1：将石墨烯先置于调助液中进行搅拌分散，搅拌时间为25min，搅拌结束，水洗、干燥，得到调助料；
S2：然后于研磨机中进行研磨，研磨转速为1250r/min，研磨时间为25min，得到石墨烯细料；
S3：将石墨烯细料送入到350℃下反应25min，反应结束，以2℃/min速率降至160℃，保温20min，最后自然冷却至室温，得到均相调助剂。
对比例7.
与实施例3不同是膨润土与调助液处理中，调助液中不添加有木质素磺酸钠。
对比例8.
与实施例3不同是膨润土与调助液处理中，调助液中异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯替换为硅烷偶联剂KH560；
调助液的制备方法为：将7.5份硅烷偶联剂KH560、2.5份木质素磺酸钠、2份磷酸、25份去离子水进行搅拌混合，得到调助液。
对比例9.
与实施例3不同是未添加金属复配粉中的铂粉。
弯曲强度：采用《GB/T 4741-1999陶瓷材料抗弯曲强度试验方法》；
断裂韧性：采用《GB/T 23806-2009精细陶瓷断裂韧性试验方法单边预裂纹梁(SEPN)法；
将本发明实施例1-3及对比例1-9产品性能测试
抗弯强度(MPa) 抗压强度(MPa) 断裂韧性(MPa.m<sup>1/2</sup>)
实施例1 478 2926 6.52
实施例2 482 2931 6.54
实施例3 483 2932 6.56
对比例1 465 2834 6.43
对比例2 471 2903 6.44
对比例3 473 2912 6.46
对比例4 470 2831 6.40
对比例5 493 2953 5.02
对比例6 469 2901 6.15
对比例7 463 2912 6.34
对比例8 465 2917 6.39
对比例9 465 2803 6.84
从实施例1-3及对比例1-9可看出，本发明产品实施例3的抗弯强度、抗压强度和断裂韧性最高可分别达到483MPa、2932MPa和6.56MPa.m1/2；
此外，从对比例1-4中可看出，未加入纤维增强剂，产品的强度、韧性性能均有所降低，纤维增强剂可对强度、韧性具有增强功能；莫来石纤维采用氮化硅纤维代替，产品强度、韧性变差，以及纤维增强剂中不含有硅灰石、纳米二氧化硅，强度、韧性变差，因此，硅灰石、纳米二氧化硅与莫来石纤维具有协配功效，增强产品的强度、韧性性能；
从对比例5、对比例9中可看出，通过未添加金属复配粉中的铂粉，产品强度性能得到显著降低，而韧性性能增强；金属复配粉中的铂粉能够对产品强度改进，而降低韧性性能；
均相调助剂的加入改进了该缺陷，可起到优化强度、韧性效果，起到双向调节功能。
从对比例6-9可看出，均相调助剂制备中膨润土采用石墨烯代替，双向性能调节效果显著变差，此外，调助液中不添加有木质素磺酸钠、调助液中异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯替换为硅烷偶联剂KH560；性能均变差，可知均相调助剂制备具有独特性，并不能采用其他方式制备等同。
分散改性液的探究：
步骤二中，将步骤一中的原料依次加入到分散改性液中进行搅拌分散，搅拌温度为80℃，搅拌转速为750r/min，搅拌时间为25min，搅拌结束，得到分散浆料；
分散改性液的制备方法为：将壳聚糖加入到2.5倍的乙醇中，随后再加入壳聚糖总量15％的分散调和剂，随后加入盐酸调节pH至5.5，然后以350r/min的转速搅拌40min，搅拌结束，得到分散改性液。
本实施例的分散调和剂包括以下重量份原料：15份海藻酸钠、7.5份磷酸铵、2份腐殖酸钠。
本发明对分散改性液作出进一步探究，探究其对产品性能影响。
实验例1.
与实施例3不同是步骤一中的原料未依次加入到分散改性液中进行搅拌分散。
实验例2.
与实施例3不同是分散改性液中分散调和剂不添加有海藻酸钠。
分散改性液的制备方法为：将壳聚糖加入到2.5倍的乙醇中，随后再加入壳聚糖总量15％的分散调和剂，随后加入盐酸调节pH至5.5，然后以350r/min的转速搅拌40min，搅拌结束，得到分散改性液。
本实施例的分散调和剂包括以下重量份原料：7.5份磷酸铵、2份腐殖酸钠。
实验例3.
与实施例3不同是分散改性液中分散调和剂不添加有腐殖酸钠。
分散改性液的制备方法为：将壳聚糖加入到2.5倍的乙醇中，随后再加入壳聚糖总量15％的分散调和剂，随后加入盐酸调节pH至5.5，然后以350r/min的转速搅拌40min，搅拌结束，得到分散改性液。
本实施例的分散调和剂包括以下重量份原料：15份海藻酸钠、7.5份磷酸铵。
将产品实验例1-3的性能测试如下：
抗弯强度(MPa) 抗压强度(MPa) 断裂韧性(MPa.m<sup>1/2</sup>)
实施例1 454 2912 6.35
实施例2 461 2920 6.39
实施例3 463 2923 6.41
从实施例1-3可看出，原料依次加入到分散改性液中进行搅拌分散改进，能够提高产品强度、韧性改进效果，同时分散调和剂的制备具有独有性，未添加海藻酸钠、腐殖酸钠，产品性能变差。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，原料的选择：碳化硅50-70份、碳化钨20-30份、碳化硼10-20份、均相调配粉1-5份、纤维增强剂0.6-0.9份、金属复配粉0.1-0.5份；
步骤二，将步骤一中的原料依次加入到分散改性液中进行搅拌分散，搅拌温度为75-85℃，搅拌转速为500-1000r/min，搅拌时间为20-30min，搅拌结束，得到分散浆料；
步骤三，将分散浆料先进行水洗、然后干燥，送入到研磨机中研磨过100-500目，得到研磨料；
步骤四，将研磨料送入到模压箱内压制成型，压制压力为5-10MPa，压制时间为35-45min，压制温度为300-400℃，压制结束，得到成型生料；
步骤五，将成型生料送入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为800-1200℃，烧结15-25min，烧结结束，再升温至1450-1550℃，继续烧结5-10min，最后自然冷却至室温，得到烧结料；
步骤六，将烧结料以1-3℃/min速率升温至350-450℃热均化处理15-25min，然后再以5℃/min速率继续升温至650℃，继续均化处理10min，处理结束，空冷至室温，得到本发明的防弹碳化硼复合陶瓷。
2.根据权利要求1所述的一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，其特征在于，所述分散改性液的制备方法为：将壳聚糖加入到2-3倍的乙醇中，随后再加入壳聚糖总量10-20％的分散调和剂，随后加入盐酸调节pH至5.0-6.0，然后以100-600r/min的转速搅拌35-45min，搅拌结束，得到分散改性液。
3.根据权利要求1所述的一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，其特征在于，所述分散调和剂包括以下重量份原料：10-20份海藻酸钠、5-10份磷酸铵、1-3份腐殖酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，其特征在于，所述均相调助剂的制备方法为：
S1：将膨润土先置于调助液中进行搅拌分散，搅拌时间为20-30min，搅拌结束，水洗、干燥，得到调助料；
S2：然后于研磨机中进行研磨，研磨转速为1000-1500r/min，研磨时间为20-30min，得到膨润土细料；
S3：将膨润土细料送入到300-400℃下反应20-30min，反应结束，以1-3℃/min速率降至150-170℃，保温15-25min，最后自然冷却至室温，得到均相调助剂。
5.根据权利要求4所述一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，其特征在于，所述搅拌温度为65-75℃，搅拌时间为100-300r/min。
6.根据权利要求5所述一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，其特征在于，所述搅拌温度为70℃，搅拌时间为200r/min。
7.根据权利要求4所述一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，其特征在于，所述调助液的制备方法为：将5-10份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、1-4份木质素磺酸钠、1-3份磷酸、20-30份去离子水进行搅拌混合，得到调助液。
8.根据权利要求1所述一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，其特征在于，所述纤维增强剂为莫来石纤维、硅灰石、纳米二氧化硅按照重量比3:2：1混合而成。
9.根据权利要求8所述一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，其特征在于，所述纳米二氧化中纳米二氧化的含量≥98.5，比表面积≥450m2/g。
10.根据权利要求1所述的一种防弹碳化硼复合陶瓷制备方法，其特征在于，所述金属复配粉为钯粉、铂粉中的一种，其中钯粉比表面积为10-20m2/g，铂粉比表面积为15-25m2/g，钯粉、铂粉的粒度为0.2-0.5um。
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