CN115849912B - 一种防弹陶瓷及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防弹陶瓷及其制备方法,防弹陶瓷包括以下质量百分比的原料:TiB2粉体:13‑19wt%,SiC粉体:11‑20wt%,B4C粉体:60‑70wt%,石墨烯粉体:0.5‑2wt%,分散剂:0.5‑2wt%,粘结剂:1‑2wt%。TiB2粉体、SiC粉体以及石墨烯粉体为纳米级粉体。本发明的防弹陶瓷克服了传统防弹陶瓷的脆性,具有良好的断裂韧性和冲击韧性,提高了力学性能,同时具有高强度和高硬度。本发明的防弹陶瓷能够显著改善防弹装甲的防护效果,延长使用寿命,有望替代目前广泛应用的碳化硅、氧化铝等陶瓷防弹装甲,具有可观的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及防弹陶瓷技术领域,具体涉及一种防弹陶瓷及其制备方法。
背景技术
随着现代化科技的飞速发展,航空航天、军工、机械制造等领域也随之不断发展,对各种材料的性能需求也不断提高。相比传统金属材料,陶瓷材料具有低密度、高硬度以及在许多环境下的化学惰性,在装甲防护方面十分具有吸引力,已经广泛应用于防弹衣、车辆和飞机等装备的防护装甲中。
防弹陶瓷虽然具有较高的硬度、熔点,但是其塑性较差,受击后容易发生破碎,具有显著的脆性,并且断裂韧性以及冲击韧性不足,因而防护效果有限,所以防弹陶瓷的强韧化一直是研究重点。现有的防弹陶瓷强韧方法包括多元陶瓷体系复合、添加合金粉末、层状结构设计等。
然而上述增韧方式对防弹陶瓷力学性能的改善仍然是有限的,因此,需要进一步提升防弹陶瓷的力学性能。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于上述技术问题,本发明提供一种防弹陶瓷及其制备方法,以进一步提升防弹陶瓷的力学性能。
(二)技术方案
为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:
第一方面,本发明提供一种防弹陶瓷,包括以下质量百分比的原料:
TiB2粉体:13-19wt%,SiC粉体:11-20wt%,B4C粉体:60-70wt%,石墨烯粉体:0.5-2wt%,分散剂:0.5-2wt%,粘结剂:1-2wt%;
所述TiB2粉体、所述SiC粉体以及所述石墨烯粉体为纳米级粉体。
如上所述的防弹陶瓷,优选地,所述TiB2粉体的粒径为20-80nm,所述SiC粉体的粒径为20-80nm,所述石墨烯粉体的粒径为20-80nm,所述B4C粉体的粒径为0.1-0.5μm。
如上所述的防弹陶瓷,优选地,所述分散剂为聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺中的一种或几种。
第二方面,本发明还提供一种上述的防弹陶瓷的制备方法,包括如下步骤:
S1:配制含有TiB2粉体、SiC粉体、B4C粉体、石墨烯粉体、分散剂、粘结剂以及水的陶瓷浆料;陶瓷浆料中,TiB2粉体占陶瓷浆料干重的13-19wt%,SiC粉体占陶瓷浆料干重的11-20wt%,B4C粉体占陶瓷浆料干重的60-70wt%,石墨烯粉体占陶瓷浆料干重的0.5-2wt%,分散剂占陶瓷浆料干重的0.5-2wt%,粘结剂占陶瓷浆料干重的1-2wt%;
S2:对陶瓷浆料进行真空干燥处理,得到干燥粉体;
S3:将干燥粉体压制成型,得到陶瓷素坯;
S4:对陶瓷素坯进行预烧结,得到预烧结陶瓷;
S5:对预烧结陶瓷进行热压烧结,得到防弹陶瓷。
如上所述的防弹陶瓷的制备方法,优选地,步骤S1包括:
S11:将石墨烯粉体以及分散剂加入去离子水中,超声分散处理0.5-1h,得到石墨烯粉体分散液;
S12:将TiB2粉体、SiC粉体加入去离子水中,将B4C粉体加入去离子水中,分别超声分散处理10-20min,得到TiB2-SiC悬浮液以及B4C悬浮液,然后将TiB2-SiC悬浮液加入石墨烯粉体分散液中,加入粘结剂,超声分散处理10-20min,再继续加入B4C悬浮液,超声分散处理10-20min,得到陶瓷浆料。
如上所述的防弹陶瓷的制备方法,优选地,步骤S2中,将陶瓷浆料置于真空干燥机中,在60-70℃下干燥处理3-5h,然后进行机械破碎,过200-300目筛,得到干燥粉体。
如上所述的防弹陶瓷的制备方法,优选地,步骤S3中,干燥粉体的压制压力为15-20MPa,压制时间为20-30min。
如上所述的防弹陶瓷的制备方法,优选地,步骤S4中,向陶瓷素坯施加15-20MPa的压力,以5-10℃/min的升温速度升温至800-950℃,保温0.5-1.5h,再以15-20℃/min的升温速度升温至1800-2000℃,保温2-3h,然后随炉冷却至700-800℃。
如上所述的防弹陶瓷的制备方法,优选地,步骤S5中,向预烧结陶瓷施加50-100MPa的压力,以20-25℃/min的升温速度升温至2100-2200℃,保温3-4h,然后随炉冷却至室温,得到防弹陶瓷。
如上所述的防弹陶瓷的制备方法,优选地,步骤S4中,在氩气气氛中进行预烧结;
步骤S5中,在真空度为1-5Pa的真空环境或氩气气氛中进行热压烧结。
(三)有益效果
本发明通过纳米级的TiB2、SiC以及石墨烯对B4C陶瓷进行改性,纳米级的TiB2和SiC晶粒细小,均匀地分布在B4C基体中,能够抑制B4C晶粒长大,进而增加陶瓷的硬度。TiB2晶粒在裂纹发生过程中能够起到偏转和桥接作用,SiC颗粒在裂纹发生过程中能够起到偏转作用,能够有效缩减裂纹扩展过程中所释放的能量,遏制裂纹的扩展,实现B4C陶瓷的增韧。
纳米级的石墨烯具有巨大的表面积,能够包裹在TiB2、SiC的外侧,使TiB2、SiC均匀分散。另外,本发明中的石墨烯还具有增韧作用,具体地,在较低的撞击下,石墨烯能够通过其本身具有的弹性以及较好的强度提高陶瓷韧性,而在较高的撞击下,石墨烯中的碳碳化学键会发生断裂,以此实现防弹陶瓷增韧。
本发明的防弹陶瓷克服了传统防弹陶瓷的脆性,具有良好的断裂韧性和冲击韧性,提高了力学性能,同时具有高强度和高硬度。本发明的防弹陶瓷能够显著改善防弹装甲的防护效果,延长使用寿命,有望替代目前广泛应用的碳化硅、氧化铝等陶瓷防弹装甲,具有可观的应用前景。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合具体实施方式,对本发明作详细描述。
本发明提供一种防弹陶瓷,包括以下质量百分比的原料:TiB2粉体:13-19wt%,SiC粉体:11-20wt%,B4C粉体:60-70wt%,石墨烯粉体:0.5-2wt%,分散剂:0.5-2wt%,粘结剂:1-2wt%。具体地,TiB2粉体、SiC粉体以及石墨烯粉体为纳米级粉体。TiB2粉体的粒径为20-80nm,SiC粉体的粒径为20-80nm,石墨烯粉体的粒径为20-80nm,B4C粉体的粒径为0.1-0.5μm。分散剂为聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺中的一种或几种。
上述原料中,石墨烯具有巨大的表面积,能够包裹在TiB2、SiC的外侧,使TiB2、SiC均匀分散在B4C基体中。纳米级的TiB2晶粒和SiC晶粒细小,能够通过均匀分布在B4C基体起到抑制B4C晶粒长大的作用,进而增加陶瓷的硬度。在韧性方面,TiB2晶粒在裂纹发生过程中能够起到偏转和桥接作用,SiC颗粒在裂纹发生过程中能够起到偏转作用,因此能够有效缩减裂纹扩展过程中所释放的能量,遏制裂纹的扩展,实现陶瓷的增韧。本发明中的石墨烯还能够进一步对陶瓷增韧,在受到较低的撞击时,石墨烯能够通过其本身的弹性以及较好的强度提高陶瓷韧性,而在受到较高的撞击时,石墨烯中的碳碳化学键会发生断裂,以此实现防弹陶瓷增韧。分散剂的作用是促进石墨烯在B4C基体中的均匀分散。
上述原料中,若石墨烯含量过低,低于0.5-2wt%,例如为0.2wt%时,则会导致TiB2、SiC在B4C基体中分散不均匀;若石墨烯含量过高,则会增加生产成本。因此,本发明中石墨烯的含量优选为0.5-2wt%。若TiB2含量过低,低于13-19wt%,例如为8wt%时,防弹陶瓷的力学性能改善则会不显著,若TiB2含量过高,则需要更高的烧结温度,增加生产难度。因此,本发明中TiB2粉体的含量优选为13-19wt%。同样地,若SiC含量过低,低于11-20wt%,例如为7wt%时,防弹陶瓷的力学性能改善则会不显著。
本发明中,TiB2粉体的粒径以及SiC粉体的粒径需要保持在20-80nm,若超出该范围,例如为500nm或者1μm时,抑制B4C晶粒长大的作用则会失效,并且也无法被石墨烯包裹,无法均匀分布在石墨烯表面,使防弹陶瓷的硬度以及韧性大大降低。B4C粉体的粒径需要保持在0.1-0.5μm,以确保防弹陶瓷具有较好的致密程度。
本发明还提供一种上述防弹陶瓷的制备方法,包括如下步骤:
S1:配制含有TiB2粉体、SiC粉体、B4C粉体、石墨烯粉体、分散剂、粘结剂以及水的陶瓷浆料,具体包括:S11:将石墨烯粉体以及分散剂加入去离子水中,超声分散处理0.5-1h,得到石墨烯粉体分散液。S12:将TiB2粉体、SiC粉体加入去离子水中,将B4C粉体加入去离子水中,分别超声分散处理10-20min,得到TiB2-SiC悬浮液以及B4C悬浮液,然后首先将TiB2-SiC悬浮液加入石墨烯粉体分散液中,加入粘结剂,超声分散处理10-20min,再继续加入B4C悬浮液,超声分散处理10-20min,得到陶瓷浆料。
上述步骤S11中,分散剂以及超声分散处理能够使石墨烯均匀分散在水中。步骤S12中,石墨烯的空间结构,其具有巨大的表面积以及超声分散处理有利于实现TiB2、SiC在石墨烯表面的均匀分散。经过上述处理后,TiB2、SiC纳米颗粒与石墨烯之间还具有良好的附着力,因而石墨烯在后续均匀分散在B4C基体中之后,能够同时使TiB2和SiC均匀分散在B4C基体中。
上述陶瓷浆料中,TiB2粉体占陶瓷浆料干重的13-19wt%,SiC粉体占陶瓷浆料干重的11-20wt%,B4C粉体占陶瓷浆料干重的60-70wt%,石墨烯粉体占陶瓷浆料干重的0.5-2.wt%,分散剂占陶瓷浆料干重的0.5-2wt%,粘结剂占陶瓷浆料干重的1-2wt%。本发明中,陶瓷浆料干重表示除水以外的TiB2粉体、SiC粉体、B4C粉体、石墨烯粉体、分散剂以及粘结剂的重量。
S2:将陶瓷浆料置于真空干燥机中,在60-70℃下干燥处理3-5h,然后进行机械破碎,过200-300目筛,得到干燥粉体。上述真空度能够保证陶瓷浆料在较低温度下快速去除水分,若真空度太低,干燥速度会较慢,若真空度太高,则会造成物料暴溅。干燥后过200-300目筛,能够得到细小的干燥粉体,能够确保防弹陶瓷具有较高的致密程度。
S3:将干燥粉体压制成型,压制压力为15-20MPa,压制时间为20-30min,得到具有一定形状、尺寸和强度的陶瓷素坯。上述压制压力以及压制时间能够增加使气体尽可能地排出,使陶瓷颗粒间紧密接触,确保烧结后的防弹陶瓷具有较高的致密程度,避免出现鼓泡、夹层以及裂纹等缺陷。
S4:在氩气气氛中对陶瓷素坯进行预烧结,向陶瓷素坯施加15-20MPa的压力,以5-10℃/min的升温速度升温至800-950℃,保温0.5-1.5h,再以15-20℃/min的升温速度升温至1800-2000℃,保温2-3h,然后随炉冷却至700-800℃,得到预烧结陶瓷。
S5:在真空度为1-5Pa的真空环境或氩气气氛中对预烧结陶瓷进行热压烧结,向预烧结陶瓷施加50-100MPa的压力,以20-25℃/min的升温速度升温至2100-2200℃,保温3-4h,然后随炉冷却至室温,得到防弹陶瓷。
为了进一步明确本发明方案及其技术进步性,以下结合具体实施例和技术效果进行说明。
实施例1
本实施例提供一种防弹陶瓷的制备方法,包括如下步骤:
S1:将1g石墨烯粉体以及2g聚乙二醇加入去离子水中,超声分散处理1h,得到石墨烯粉体分散液。然后将16gTiB2粉体、16gSiC粉体加入去离子水中,将64gB4C粉体加入去离子水中,分别超声分散处理15min,得到TiB2-SiC悬浮液和B4C悬浮液。将TiB2-SiC悬浮液加入石墨烯粉体分散液中,然后加入1g粘结剂,超声分散处理15min,再继续加入B4C悬浮液,超声分散处理15min,得到陶瓷浆料。
上述TiB2粉体的粒径为60nm,SiC粉体的粒径为60nm,石墨烯粉体的粒径为70nm,B4C粉体的粒径为0.2μm。
S2:将上述陶瓷浆料置于真空干燥机中,在70℃下干燥处理3h,然后进行机械破碎,过300目筛,得到干燥粉体。
S3:保持压制压力为20MPa,将干燥粉体压制30min,得到陶瓷素坯。
S4:在氩气气氛中对陶瓷素坯进行预烧结,向陶瓷素坯施加20MPa的压力,以8℃/min的升温速度升温至900℃,保温1h,再以17℃/min的升温速度升温至1900℃,保温2.5h,然后随炉冷却至750℃,得到预烧结陶瓷。
S5:在真空度为1Pa的真空环境中对预烧结陶瓷进行热压烧结,向预烧结陶瓷施加80MPa的压力,以22℃/min的升温速度升温至2150℃,保温3.5h,然后随炉冷却至室温,得到防弹陶瓷。
实施例2
本实施例提供一种防弹陶瓷的制备方法,包括如下步骤:
S1:将2g石墨烯粉体以及2g聚丙烯酸加入去离子水中,超声分散处理0.8h,得到石墨烯粉体分散液。然后将13gTiB2粉体、11gSiC粉体加入去离子水中,将70gB4C粉体加入去离子水中,分别超声分散处理20min,得到TiB2-SiC悬浮液和B4C悬浮液。将TiB2-SiC悬浮液加入石墨烯粉体分散液中,然后加入2g粘结剂,超声分散处理20min,再继续加入B4C悬浮液,超声分散处理20min,得到陶瓷浆料。
上述TiB2粉体的粒径为20nm,SiC粉体的粒径为20nm,石墨烯粉体的粒径为80nm,B4C粉体的粒径为0.5μm。
S2:将上述陶瓷浆料置于真空干燥机中,在60℃下干燥处理5h,然后进行机械破碎,过200目筛,得到干燥粉体。
S3:保持压制压力为18MPa,将干燥粉体压制20min,得到陶瓷素坯。
S4:在氩气气氛中对陶瓷素坯进行预烧结,向陶瓷素坯施加18MPa的压力,以5℃/min的升温速度升温至800℃,保温1.5h,再以15℃/min的升温速度升温至1800℃,保温3h,然后随炉冷却至700℃,得到预烧结陶瓷。
S5:在真空度为5Pa的真空环境中对预烧结陶瓷进行热压烧结,向预烧结陶瓷施加100MPa的压力,以20℃/min的升温速度升温至2100℃,保温3h,然后随炉冷却至室温,得到防弹陶瓷。
实施例3
本实施例提供一种防弹陶瓷的制备方法,包括如下步骤:
S1:将0.5g石墨烯粉体以及0.5g聚丙烯酰胺加入去离子水中,超声分散处理0.5h,得到石墨烯粉体分散液。然后将17.5gTiB2粉体、20gSiC粉体加入去离子水中,将60gB4C粉体加入去离子水中,分别超声分散处理10min,得到TiB2-SiC悬浮液和B4C悬浮液。将TiB2-SiC悬浮液加入石墨烯粉体分散液中,然后加入1.5g粘结剂,超声分散处理10min,再继续加入B4C悬浮液,超声分散处理10min,得到陶瓷浆料。
上述TiB2粉体的粒径为80nm,SiC粉体的粒径为80nm,石墨烯粉体的粒径为20nm,B4C粉体的粒径为0.1μm。
S2:将上述陶瓷浆料置于真空干燥机中,在65℃下干燥处理4h,然后进行机械破碎,过250目筛,得到干燥粉体。
S3:保持压制压力为15MPa,将干燥粉体压制25min,得到陶瓷素坯。
S4:在氩气气氛中对陶瓷素坯进行预烧结,向陶瓷素坯施加15MPa的压力,以10℃/min的升温速度升温至950℃,保温0.5h,再以20℃/min的升温速度升温至2000℃,保温2h,然后随炉冷却至800℃,得到预烧结陶瓷。
S5:在真空度为2Pa的真空环境中对预烧结陶瓷进行热压烧结,向预烧结陶瓷施加50MPa的压力,以25℃/min的升温速度升温至2200℃,保温4h,然后随炉冷却至室温,得到防弹陶瓷。
实施例4
本实施例提供一种防弹陶瓷的制备方法,与实施例1的区别在于,步骤S1中,将1g石墨烯粉体以及2g聚丙烯酰胺加入去离子水中,超声分散处理1h,得到石墨烯粉体分散液。然后将19gTiB2粉体、15gSiC粉体加入去离子水中,将62gB4C粉体加入去离子水中,分别超声分散处理15min,得到TiB2-SiC悬浮液和B4C悬浮液。将TiB2-SiC悬浮液加入石墨烯粉体分散液中,然后加入1g粘结剂,超声分散处理15min,再继续加入B4C悬浮液,超声分散处理15min,得到陶瓷浆料。上述TiB2粉体的粒径为20nm,SiC粉体的粒径为20nm,石墨烯粉体的粒径为40nm,B4C粉体的粒径为0.3μm。
实施例5
本实施例提供一种防弹陶瓷的制备方法,与实施例1的区别在于,步骤S1中,将1g石墨烯粉体以及1g聚丙烯酰胺加入去离子水中,超声分散处理0.8h,得到石墨烯粉体分散液。然后将16gTiB2粉体、15gSiC粉体加入去离子水中,将66gB4C粉体加入去离子水中,分别超声分散处理20min,得到TiB2-SiC悬浮液和B4C悬浮液。将TiB2-SiC悬浮液加入石墨烯粉体分散液中,然后加入1g粘结剂,超声分散处理20min,再继续加入B4C悬浮液,超声分散处理20min,得到陶瓷浆料。
实施例6
本实施例提供一种防弹陶瓷的制备方法,与实施例1的区别在于,步骤S1中,TiB2粉体的粒径为80nm,SiC粉体的粒径为80nm,石墨烯粉体的粒径为80nm,B4C粉体的粒径为0.5μm。
实施例7
本实施例提供一种防弹陶瓷的制备方法,与实施例1的区别在于,步骤S1中,TiB2粉体的粒径为30nm,SiC粉体的粒径为40nm,石墨烯粉体的粒径为80nm,B4C粉体的粒径为0.4μm。
实施例8
本实施例提供一种防弹陶瓷的制备方法,与实施例1的区别在于,步骤S5中,在氩气气氛中对预烧结陶瓷进行热压烧结,向预烧结陶瓷施加50MPa的压力,以20℃/min的升温速度升温至2120℃,保温4h。
实施例9
本实施例提供一种防弹陶瓷的制备方法,与实施例1的区别在于,步骤S5中,在真空度为2Pa的真空环境中对预烧结陶瓷进行热压烧结,向预烧结陶瓷施加70MPa的压力,以25℃/min的升温速度升温至2170℃,保温4h。
对比例1
本对比例提供一种防弹陶瓷的制备方法,与实施例1的区别在于,步骤S1中,将0.1g石墨烯粉体以及0.5g聚丙烯酰胺加入去离子水中,超声分散处理0.5h,得到石墨烯粉体分散液。然后将8gTiB2粉体、7gSiC粉体加入去离子水中,将84.4gB4C粉体加入去离子水中,分别超声分散处理10min,得到TiB2-SiC悬浮液和B4C悬浮液。将TiB2-SiC悬浮液加入石墨烯粉体分散液中,超声分散处理10min,再继续加入B4C悬浮液,超声分散处理10min,得到陶瓷浆料。
对比例2
本对比例提供一种防弹陶瓷的制备方法,与实施例1的区别在于,石墨烯的添加量为0。
对比例3
本对比例提供一种防弹陶瓷的制备方法,与实施例1的区别在于,TiB2粉体的添加量为0。
对比例4
本对比例提供一种防弹陶瓷的制备方法,与实施例1的区别在于,SiC粉体的添加量为0。
对比例5
本对比例提供一种防弹陶瓷的制备方法,与实施例1的区别在于,TiB2粉体的粒径为300nm,SiC粉体的粒径为300nm。
对比例6
本对比例提供一种防弹陶瓷的制备方法,与实施例1的区别在于,步骤S5中,以25℃/min的升温速度升温至1700℃。
对实施例1-9以及对比例1-6制备得到的防弹陶瓷进行性能测试,结果如表1所示。
表1 各实施例以及对比例的防弹陶瓷的性能测试结果
通过表1可知,实施例1-9制备得到的防弹陶瓷都具有较高的相对致密度、抗弯强度、显微硬度、断裂韧性以及冲击韧性,整体的力学性能较高。对比例1-6制备得到的防弹陶瓷的各项性能略差。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (8)
1.一种防弹陶瓷,其特征在于,包括以下质量百分比的原料:
TiB2粉体:13-19wt%,SiC粉体:11-20wt%,B4C粉体:60-70wt%,石墨烯粉体:0.5-2wt%,分散剂:0.5-2wt%,粘结剂:1-2wt%;
所述TiB2粉体、所述SiC粉体以及所述石墨烯粉体为纳米级粉体;
所述TiB2粉体的粒径为20-80nm,所述SiC粉体的粒径为20-80nm,所述石墨烯粉体的粒径为20-80nm,所述B4C粉体的粒径为0.1-0.5μm;
所述防弹陶瓷的制备方法包括如下步骤:
S1:配制含有TiB2粉体、SiC粉体、B4C粉体、石墨烯粉体、分散剂、粘结剂以及水的陶瓷浆料;
S2:对陶瓷浆料进行真空干燥处理,得到干燥粉体;
S3:将干燥粉体压制成型,得到陶瓷素坯;
S4:对陶瓷素坯进行预烧结,得到预烧结陶瓷;
S5:对预烧结陶瓷进行热压烧结,得到防弹陶瓷。
2.根据权利要求1所述的防弹陶瓷,其特征在于,所述分散剂为聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺中的一种或几种。
3.一种基于权利要求1-2任一项所述的防弹陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤S1包括:
S11:将石墨烯粉体以及分散剂加入去离子水中,超声分散处理0.5-1h,得到石墨烯粉体分散液;
S12:将TiB2粉体、SiC粉体加入去离子水中,将B4C粉体加入去离子水中,分别超声分散处理10-20min,得到TiB2-SiC悬浮液以及B4C悬浮液,然后将TiB2-SiC悬浮液加入石墨烯粉体分散液中,加入粘结剂,超声分散处理10-20min,再继续加入B4C悬浮液,超声分散处理10-20min,得到陶瓷浆料。
4.根据权利要求3所述的防弹陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤S2中,将陶瓷浆料置于真空干燥机中,在60-70℃下干燥处理3-5h,然后进行机械破碎,过200-300目筛,得到干燥粉体。
5.根据权利要求3所述的防弹陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤S3中,干燥粉体的压制压力为15-20MPa,压制时间为20-30min。
6.根据权利要求3所述的防弹陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤S4中,向陶瓷素坯施加15-20MPa的压力,以5-10℃/min的升温速度升温至800-950℃,保温0.5-1.5h,再以15-20℃/min的升温速度升温至1800-2000℃,保温2-3h,然后随炉冷却至700-800℃。
7.根据权利要求3所述的防弹陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤S5中,向预烧结陶瓷施加50-100MPa的压力,以20-25℃/min的升温速度升温至2100-2200℃,保温3-4h,然后随炉冷却至室温,得到防弹陶瓷。
8.根据权利要求3所述的防弹陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤S4中,在氩气气氛中进行预烧结;
步骤S5中,在真空度为1-5Pa的真空环境或氩气气氛中进行热压烧结。
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