CN116003134B - 一种碳化硼基复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种碳化硼基复合材料及其制备方法和应用，所述碳化硼基复合材料由以下重量份的原料制备而得：有机碳源1‑4份；铜源4‑8份；碳化硼粉140‑150份。本发明所述的碳化硼基复合材料的抗弹性能相较于纯碳化硼陶瓷获得显著提升，并且通过压痕法测试了复合材料的断裂韧性，发现石墨烯纳米片有效改善了碳化硼陶瓷的脆性。
Description
技术领域
本发明属于粉末冶金领域，尤其是涉及一种碳化硼基复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
碳化硼由于具有高硬度、低密度和优异的抗腐蚀性，因此被应用于防弹装甲领域。但是，目前碳化硼陶瓷的烧结温度过高，断裂韧性低，防弹效果并不理想。因此，研究者通过多种方式提升碳化硼的断裂韧性和抗弹性能。其中，通过制备碳化硼基复合材料来提升陶瓷断裂韧性和抗弹性能是一条非常有效的方法。
传统制备碳化硼基复合材料主要是通过氧化铝、碳化钛和二硼化钛等陶瓷相纳米颗粒等，涉及的制备方法主要是粉末冶金。随着对防弹材料性能要求的不断提升，这些传统的增强相逐渐暴露出密度大、塑韧性差、增强效率低的不足。因此寻找一种强韧性综合性能良好的轻质增强相成为亟待解决的关键问题。
石墨烯是近些年来受到广泛关注的新型碳纳米材料，杨氏模量高达1100GPa，强度是钢材的200倍，密度只有2.2g/cm3，是一种极为理想增强体材料。在较低质量分数的添加量下，石墨烯即可大幅度提高碳化硼基体的力学性能。同时，石墨烯的密度小于碳化硼的2.52g/cm3，在提高碳化硼基体力学性能的同时有效降低了防弹装甲的面密度，符合目前装甲材料轻量化、强度高的研究目标。因此，研究石墨烯增强碳化硼基复合材料具有非常重要的意义。目前研究者多是通过外加氧化石墨烯的方法制备的碳化硼-石墨烯复合陶瓷，含氧官能团会不同程度降低石墨烯的力学强度，并且外加法中石墨烯容易团聚，分散不均匀，增强效果不明显。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种碳化硼基复合材料及其制备方法和应用。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
作为本发明的第一方面，提供了一种碳化硼基复合材料，所述碳化硼基复合材料由以下重量份的原料制备而得：
有机碳源1-4份；
铜源4-8份；
碳化硼粉140-150份。
优选地，所述有机碳源为蔗糖、葡萄糖、酚醛树脂、环氧树脂中的一种或几种。
优选地，所述铜源为铜粉、氯化铜中的一种或几种。
优选地，所述铜源为铜粉，所述铜粉的粒度为10nm～100nm。
优选的，所述碳化硼的粒度为0.1μm～2μm。
作为本发明的第二方面，提供了上述碳化硼基复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
S1：在碳化硼基体表面原位合成石墨烯纳米片增强相
将有机碳源、铜源与碳化硼粉体共同溶于溶剂中均匀分散，得到混合溶液；
在机械搅拌的条件下将混合溶液加热至100℃～150℃蒸发混合溶液中的溶剂，经过真空干燥和研磨过程得到预制粉末；
S2：原位合成石墨烯纳米片增强碳化硼基复合材料的成型制备
利用真空热压烧结工艺将预制粉体压制成型，将有机碳源转化为石墨烯纳米片，得到原位合成石墨烯纳米片增强的碳化硼基复合材料。
优选地，所述真空热压烧结工艺的过程为：在5-15MPa的压力条件下，以5-15℃/min升温至850-950℃，保温30-90min，继续升温至1300-1500℃时，充入惰性气体；在惰性气体气氛保护下升温至1750-1850℃，保温30-60min；随后同时升温升压，以2-5℃/min的速率升温至1950-2050℃，压力达到30～40MPa，保温保压60min，烧结完成后降温出炉，得到碳化硼防弹陶瓷。
优选地，在烧结完成之后，随炉降温至1300-1400℃时，排惰性气体，抽真空；继续降温至500-600℃时，充入惰性气体；继续降温至100-200℃以下出炉，得到碳化硼防弹陶瓷。
优选的，所述步骤S1中的溶剂为蒸馏水和/或乙醇。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)本发明利用金属铜的表面吸附机制将有机碳源在碳化硼基体表面原位转化为石墨烯纳米片。铜源纳米颗粒在高温条件下通过原位催化反应使得石墨烯具有高的结晶度，并且结构完整性得到保护，再通过真空热压烧结的成型方式得到块体复合材料。
(2)通过剩余穿深(depth of penetration，DOP)打靶测试发现，本发明的碳化硼基复合材料的抗弹性能相较于纯碳化硼陶瓷获得显著提升，并且通过压痕法测试了复合材料的断裂韧性，发现石墨烯纳米片有效改善了碳化硼陶瓷的脆性，其力学性能和抗弹性能的显著提高。
(3)本发明通过原位合成石墨烯纳米片来增强碳化硼复合材料，不仅可以保证石墨烯与碳化硼基体强健的界面结合，还避免了外加法在加工过程中对石墨烯结构完整性的破坏。
(4)本发明的制备方法简单易行，具有工业化批量生产的潜在优势。
附图说明
图1为实施例1制备得到的石墨烯增强碳化硼基复合材料块体照片；
图2为实施例1中碳化硼颗粒表面石墨烯薄片结构的TEM照片；
图3为实施例1制备得到的石墨烯纳米片增强碳化硼陶瓷经DOP打靶测试收集的陶瓷锥碎片照片；
图4为对比例1制得的纯碳化硼陶瓷经DOP打靶测试收集的陶瓷锥碎片照片。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明创造。
实施例1
将2g蔗糖、6g铜粉和144g碳化硼粉以水作为介质进行球磨分散，过60目筛网使浆料与研磨球分离，将分离后的浆料置于烘箱中，在110℃的条件下加热蒸干，经研磨后得到蔗糖/铜粉/碳化硼的预制粉末，其中，碳化硼粉体的平均粒径约为0.7μm，铜粉的平均粒径约为30nm。将预制粉末置于石墨模具中，预制粉体与模具之间放置石墨纸，脱模剂涂于模具与石墨纸之间。随后，将石墨模具装配至热压烧结炉中，抽真空至≤1Pa，在≤10MPa的压力条件下，以10℃/min升温至900℃，保温60min，将蔗糖转化为石墨烯纳米片。继续升温至1400℃时，充入氩气；在氩气气氛保护下升温至1800℃，保温30min；随后同时升温升压，以3℃/min的速率升温至2000℃，压力达到30～40MPa，保温保压60min，烧结完成。继续保持压力，缓慢降温。随炉降温至1400℃时，排氩气，抽真空；继续降温至600℃时，充入氩气；继续降温至100℃以下出炉，一步法得到石墨烯纳米片增强碳化硼基复合材料，制得的复合材料如图1所示为100mm×100mm，厚度为5mm的石墨烯增强碳化硼基复合材料块体。
为了验证有机碳源向石墨烯转化的有效性，将蔗糖/铜粉/碳化硼的预制粉末置于真空排胶烧结中，在真空度≤1Pa的条件下，同样以10℃/min的速率升温至900℃，保温60min，冷却取出后，进行透射电子显微镜(TEM)观察，如图2所示，可以在碳化硼颗粒表面看到石墨烯薄片结构。随着真空热压烧结温度的增加，石墨烯的晶化程度进一步提高，同时金属铜发生熔化流动，提高了复合材料的致密化程度。
将本实施例所制备的五块石墨烯纳米片增强碳化硼复合陶瓷板进行防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶测试，平均剩余穿深为5.3mm，具体测试结果列于表1中。DOP打靶测试的基本要求是：射距10m、入射角0°。五块石墨烯增强碳化硼陶瓷板断裂韧性的平均值为5.21MPa·m1/2，具体测试结果列于表2中。
表1石墨烯纳米片增强碳化硼陶瓷防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶结果(mm)
| DOP1 | DOP2 | DOP3 | DOP4 | DOP5 | 平均值 | 标准差 |
| 6.5 | 5.3 | 5.3 | 5.3 | 4.0 | 5.3 | 0.791 |
表2石墨烯纳米片增强碳化硼陶瓷断裂韧性测试结果(MPa·m1/2)
| KIC1 | KIC2 | KIC3 | KIC4 | KIC5 | 平均值 | 标准差 |
| 4.32 | 4.68 | 5.68 | 5.93 | 5.46 | 5.21 | 0.612 |
实施例2
将1g蔗糖、8g铜粉和141g碳化硼粉以水作为介质进行球磨分散，过60目筛网使浆料与研磨球分离，将分离后的浆料置于烘箱中，在130℃的条件下加热蒸干，经研磨后得到蔗糖/铜粉/碳化硼的预制粉末，其中，碳化硼粉体的平均粒径约为0.7μm，铜粉的平均粒径约为50nm。将预制粉末置于石墨模具中，预制粉体与模具之间放置石墨纸，脱模剂涂于模具与石墨纸之间。随后，将石墨模具装配至热压烧结炉中，抽真空至≤1Pa，在≤10MPa的压力条件下，以10℃/min升温至900℃，保温60min，将蔗糖转化为石墨烯纳米片。继续升温至1400℃时，充入氩气；在氩气气氛保护下升温至1800℃，保温30min；随后同时升温升压，以3℃/min的速率升温至2000℃，压力达到30～40MPa，保温保压60min，烧结完成。继续保持压力，缓慢降温。随炉降温至1400℃时，排氩气，抽真空；继续降温至600℃时，充入氩气；继续降温至100℃以下出炉，一步法得到石墨烯纳米片增强碳化硼基复合材料，制得的复合材料为100mm×100mm，厚度为5mm的石墨烯增强碳化硼基复合材料块体。
将本实施例所制备的五块石墨烯纳米片增强碳化硼复合陶瓷板进行防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶测试，平均剩余穿深为5.3mm，具体测试结果列于表3中。DOP打靶测试的基本要求是：射距10m、入射角0°。五块石墨烯增强碳化硼陶瓷板断裂韧性的平均值为5.2MPa·m1/2，具体测试结果列于表4中。
表3石墨烯纳米片增强碳化硼陶瓷防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶结果(mm)
| DOP1 | DOP2 | DOP3 | DOP4 | DOP5 | 平均值 | 标准差 |
| 6.2 | 5.5 | 5.3 | 5.4 | 4.2 | 5.3 | 0.64 |
表4石墨烯纳米片增强碳化硼陶瓷断裂韧性测试结果(MPa·m1/2)
| KIC1 | KIC2 | KIC3 | KIC4 | KIC5 | 平均值 | 标准差 |
| 4.68 | 4.78 | 5.26 | 5.7 | 5.76 | 5.2 | 0.50 |
实施例3
将4g葡萄糖、6g铜粉和140g碳化硼粉以水作为介质进行球磨分散，过60目筛网使浆料与研磨球分离，将分离后的浆料置于烘箱中，在130℃的条件下加热蒸干，经研磨后得到蔗糖/铜粉/碳化硼的预制粉末，其中，碳化硼粉体的平均粒径约为0.7μm，铜粉的平均粒径约为30nm。将预制粉末置于石墨模具中，预制粉体与模具之间放置石墨纸，脱模剂涂于模具与石墨纸之间。随后，将石墨模具装配至热压烧结炉中，抽真空至≤1Pa，在≤10MPa的压力条件下，以10℃/min升温至900℃，保温60min，将蔗糖转化为石墨烯纳米片。继续升温至1400℃时，充入氩气；在氩气气氛保护下升温至1800℃，保温30min；随后同时升温升压，以3℃/min的速率升温至2000℃，压力达到30～40MPa，保温保压60min，烧结完成。继续保持压力，缓慢降温。随炉降温至1400℃时，排氩气，抽真空；继续降温至600℃时，充入氩气；继续降温至100℃以下出炉，一步法得到石墨烯纳米片增强碳化硼基复合材料，制得的复合材料为100mm×100mm，厚度为5mm的石墨烯增强碳化硼基复合材料块体。
将本实施例所制备的五块石墨烯纳米片增强碳化硼复合陶瓷板进行防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶测试，平均剩余穿深为4.52mm，具体测试结果列于表5中。DOP打靶测试的基本要求是：射距10m、入射角0°。五块石墨烯增强碳化硼陶瓷板断裂韧性的平均值为5.46MPa·m1/2，具体测试结果列于表6中。
表5石墨烯纳米片增强碳化硼陶瓷防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶结果(mm)
| DOP1 | DOP2 | DOP3 | DOP4 | DOP5 | 平均值 | 标准差 |
| 4.2 | 4.5 | 6.3 | 4.4 | 3.2 | 4.52 | 1.12 |
表6石墨烯纳米片增强碳化硼陶瓷断裂韧性测试结果(MPa·m1/2)
| KIC1 | KIC2 | KIC3 | KIC4 | KIC5 | 平均值 | 标准差 |
| 5.32 | 5.35 | 5.48 | 5.24 | 5.9 | 5.46 | 0.26 |
实施例4
将1g酚醛树脂、4g铜粉和145g碳化硼粉以水作为介质进行球磨分散，过60目筛网使浆料与研磨球分离，将分离后的浆料置于烘箱中，在130℃的条件下加热蒸干，经研磨后得到蔗糖/铜粉/碳化硼的预制粉末，其中，碳化硼粉体的平均粒径约为0.7μm，铜粉的平均粒径约为40nm。将预制粉末置于石墨模具中，预制粉体与模具之间放置石墨纸，脱模剂涂于模具与石墨纸之间。随后，将石墨模具装配至热压烧结炉中，抽真空至≤1Pa，在≤10MPa的压力条件下，以10℃/min升温至900℃，保温60min，将蔗糖转化为石墨烯纳米片。继续升温至1400℃时，充入氩气；在氩气气氛保护下升温至1800℃，保温30min；随后同时升温升压，以3℃/min的速率升温至2000℃，压力达到30～40MPa，保温保压60min，烧结完成。继续保持压力，缓慢降温。随炉降温至1400℃时，排氩气，抽真空；继续降温至600℃时，充入氩气；继续降温至100℃以下出炉，一步法得到石墨烯纳米片增强碳化硼基复合材料，制得的复合材料为100mm×100mm，厚度为5mm的石墨烯增强碳化硼基复合材料块体。
将本实施例所制备的五块石墨烯纳米片增强碳化硼复合陶瓷板进行防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶测试，平均剩余穿深为4.8mm，具体测试结果列于表7中。DOP打靶测试的基本要求是：射距10m、入射角0°。五块石墨烯增强碳化硼陶瓷板断裂韧性的平均值为5.05MPa·m1/2，具体测试结果列于表8中。
表7石墨烯纳米片增强碳化硼陶瓷防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶结果(mm)
| DOP1 | DOP2 | DOP3 | DOP4 | DOP5 | 平均值 | 标准差 |
| 3.9 | 4.1 | 5.2 | 4.7 | 6.1 | 4.8 | 0.894 |
表8石墨烯纳米片增强碳化硼陶瓷断裂韧性测试结果(MPa·m1/2)
| KIC1 | KIC2 | KIC3 | KIC4 | KIC5 | 平均值 | 标准差 |
| 4.26 | 5.55 | 6.1 | 5.24 | 4.1 | 5.05 | 0.85 |
实施例5
将4g环氧树脂、5g氯化铜粉末和150g碳化硼粉以水作为介质进行球磨分散，过60目筛网使浆料与研磨球分离，将分离后的浆料置于烘箱中，在130℃的条件下加热蒸干，经研磨后得到蔗糖/铜粉/碳化硼的预制粉末，其中，碳化硼粉体的平均粒径约为0.7μm，铜粉的平均粒径约为60nm。将预制粉末置于石墨模具中，预制粉体与模具之间放置石墨纸，脱模剂涂于模具与石墨纸之间。随后，将石墨模具装配至热压烧结炉中，抽真空至≤1Pa，在≤10MPa的压力条件下，以10℃/min升温至900℃，保温60min，将蔗糖转化为石墨烯纳米片。继续升温至1400℃时，充入氩气；在氩气气氛保护下升温至1800℃，保温30min；随后同时升温升压，以3℃/min的速率升温至2000℃，压力达到30～40MPa，保温保压60min，烧结完成。继续保持压力，缓慢降温。随炉降温至1400℃时，排氩气，抽真空；继续降温至600℃时，充入氩气；继续降温至100℃以下出炉，一步法得到石墨烯纳米片增强碳化硼基复合材料，制得的复合材料为100mm×100mm，厚度为5mm的石墨烯增强碳化硼基复合材料块体。
将本实施例所制备的五块石墨烯纳米片增强碳化硼复合陶瓷板进行防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶测试，平均剩余穿深为4.68mm，具体测试结果列于表9中。DOP打靶测试的基本要求是：射距10m、入射角0°。五块石墨烯增强碳化硼陶瓷板断裂韧性的平均值为5.15MPa·m1/2，具体测试结果列于表10中。
表9石墨烯纳米片增强碳化硼陶瓷防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶结果(mm)
| DOP1 | DOP2 | DOP3 | DOP4 | DOP5 | 平均值 | 标准差 |
| 4.9 | 5.1 | 4.2 | 4.1 | 5.1 | 4.68 | 0.49 |
表10石墨烯纳米片增强碳化硼陶瓷断裂韧性测试结果(MPa·m1/2)
| KIC1 | KIC2 | KIC3 | KIC4 | KIC5 | 平均值 | 标准差 |
| 5.26 | 5.55 | 5.1 | 4.24 | 5.6 | 5.15 | 0.55 |
对比例1
将150g平均粒径约为0.7μm的碳化硼粉体置于石墨模具中，粉体与模具之间放置石墨纸，脱模剂涂于模具与石墨纸之间。随后，将石墨模具装配至热压烧结炉中，抽真空至≤1Pa，在≤10MPa的压力条件下，以10℃/min升温至900℃，保温60min。继续升温至1400℃时，充入氩气；在氩气气氛保护下升温至1800℃，保温30min；随后同时升温升压，以3℃/min的速率升温至2000℃，压力达到30～40MPa，保温保压60min，烧结完成。继续保持压力，缓慢降温。随炉降温至1400℃时，排氩气，抽真空；继续降温至600℃时，充入氩气；继续降温至100℃以下出炉，得到碳化硼防弹陶瓷。
将本对比例所制备的五块碳化硼防弹陶瓷板进行防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶测试，平均剩余穿深为6.8mm，具体测试结果列于表11中。DOP打靶测试的基本要求是：射距10m、入射角0°。五块碳化硼陶瓷板断裂韧性的平均值为4.3MPa·m1/2，具体测试结果列于表12中。
表11纯碳化硼陶瓷防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶结果(mm)
| DOP1 | DOP2 | DOP3 | DOP4 | DOP5 | 平均值 | 标准差 |
| 5.8 | 10.2 | 7.2 | 4.6 | 6.4 | 6.8 | 1.899 |
表12纯碳化硼陶瓷断裂韧性测试结果(MPa·m1/2)
| KIC1 | KIC2 | KIC3 | KIC4 | KIC5 | 平均值 | 标准差 |
| 4.21 | 4.81 | 4.13 | 4.04 | 4.30 | 4.30 | 0.270 |
通过表1和表11中的DOP打靶数据对比，可以发现原位合成的石墨烯纳米片使碳化硼陶瓷的剩余穿深减小了28.3％，提高了防12.7mm穿甲燃烧弹的抗弹能力，这与打靶后收集的陶瓷锥碎片的平均尺寸大小相一致。原位合成石墨烯纳米片增强碳化硼陶瓷和纯碳化硼陶瓷经打靶收集的陶瓷锥碎片分别如图3和图4所示。从图中可以看出含有石墨烯纳米片的碳化硼陶瓷板经DOP打靶测试后的陶瓷锥碎片尺寸更细小，这表明弹丸与陶瓷的相互作用时间更长，吸收的子弹能量更多，陶瓷的抗侵彻性能进一步提高，表现为更小的打靶剩余穿深。此外，含有石墨烯纳米片的碳化硼陶瓷打靶剩余穿深的标准差数值更低，表明该方法制备的石墨烯增强碳化硼陶瓷的抗弹稳定性更高。
通过表2和表12中断裂韧性数据的对比，可以发现石墨烯纳米片增强碳化硼陶瓷的断裂韧性相较于纯碳化硼陶瓷提高了21.2％，提高了碳化硼陶瓷防多发弹的能力，增强相石墨烯在碳化硼基体中的拔出以及裂纹桥接和裂纹偏转是主要的增韧机制。石墨烯增强碳化硼陶瓷断裂韧性测试结果的标准差高于纯碳化硼陶瓷，这主要是由于压痕法测试点的个数有限，多相体系的数据离散程度肯定高于单相碳化硼。
对比例2
将2g蔗糖和144g平均粒径约为0.7μm的碳化硼粉体置于石墨模具中，粉体与模具之间放置石墨纸，脱模剂涂于模具与石墨纸之间。随后，将石墨模具装配至热压烧结炉中，抽真空至≤1Pa，在≤10MPa的压力条件下，以10℃/min升温至900℃，保温60min。继续升温至1400℃时，充入氩气；在氩气气氛保护下升温至1800℃，保温30min；随后同时升温升压，以3℃/min的速率升温至2000℃，压力达到30～40MPa，保温保压60min，烧结完成。继续保持压力，缓慢降温。随炉降温至1400℃时，排氩气，抽真空；继续降温至600℃时，充入氩气；继续降温至100℃以下出炉，得到碳化硼防弹陶瓷。
将本对比例所制备的五块碳化硼防弹陶瓷板进行防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶测试，平均剩余穿深为7.04mm，具体测试结果列于表13中。DOP打靶测试的基本要求是：射距10m、入射角0°。五块碳化硼陶瓷板断裂韧性的平均值为4.308MPa·m1/2，具体测试结果列于表14中。
表13纯碳化硼陶瓷防12.7mm穿甲燃烧弹DOP打靶结果(mm)
| DOP1 | DOP2 | DOP3 | DOP4 | DOP5 | 平均值 | 标准差 |
| 6.8 | 9.2 | 8.2 | 4.6 | 6.4 | 7.04 | 1.76 |
表14纯碳化硼陶瓷断裂韧性测试结果(MPa·m1/2)
| KIC1 | KIC2 | KIC3 | KIC4 | KIC5 | 平均值 | 标准差 |
| 4.48 | 4.61 | 4.52 | 4.04 | 3.89 | 4.308 | 0.32 |
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种碳化硼基复合材料，其特征在于：所述碳化硼基复合材料由以下重量份的原料制备而得：
有机碳源1-4份；
铜源4-8份；
碳化硼粉140-150份；
所述有机碳源为蔗糖、葡萄糖、酚醛树脂、环氧树脂中的一种或几种；所述铜源为铜粉、氯化铜中的一种或几种；
所述碳化硼基复合材料的制备方法包括如下步骤：
S1：在碳化硼基体表面原位合成石墨烯纳米片增强相
将有机碳源、铜源与碳化硼粉体共同溶于溶剂中均匀分散，得到混合溶液；
在机械搅拌的条件下将混合溶液加热至100℃～150℃蒸发混合溶液中的溶剂，经过真空干燥和研磨过程得到预制粉末；
S2：原位合成石墨烯纳米片增强碳化硼基复合材料的成型制备利用真空热压烧结工艺将预制粉体压制成型，将有机碳源转化为石墨烯纳米片，得到原位合成石墨烯纳米片增强的碳化硼基复合材料；
所述真空热压烧结工艺的过程为：在5-15MPa的压力条件下，以5-15℃/min升温至850-950℃，保温30-90min，继续升温至1300-1500℃时，充入惰性气体；在惰性气体气氛保护下升温至1750-1850℃，保温30-60min；随后同时升温升压，以2-5℃/min的速率升温至1950-2050℃，压力达到30-40MPa，保温保压60min，烧结完成后降温出炉，得到碳化硼防弹陶瓷。
2.根据权利要求1所述的碳化硼基复合材料，其特征在于：所述铜源为铜粉，所述铜粉的粒度为10nm～100nm。
3.根据权利要求1所述的碳化硼基复合材料，其特征在于：所述碳化硼的粒度为0.1μm～2μm。
4.根据权利要求1所述的碳化硼基复合材料，其特征在于：在烧结完成之后，随炉降温至1300-1400℃时，排惰性气体，抽真空；继续降温至500-600℃时，充入惰性气体；继续降温至100-200℃以下出炉，得到碳化硼防弹陶瓷。
5.根据权利要求1所述的碳化硼基复合材料，其特征在于：所述步骤S1中的溶剂为蒸馏水和/或乙醇。
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