CN1541981A - 轻质碳化硼装甲陶瓷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
轻质碳化硼装甲陶瓷的制备方法，它是将碳化硼粉用溢流分选分级，干燥后破碎，再将破碎的粉末进行分选，按一定级配混合均匀，通过造粒机造粒，再采用单相无助剂热压烧结技术，将造粒后的粉末，均匀装入热压石墨模具中，然后连同石墨模具送入高温高压真空烧结炉中双向加压进行热压烧结，由室温均匀升温数小时，达到预定温度后，保温数小时，将其压至设计的高度，自然降温至室温，将热压烧结品连同石墨模具由炉中取出，采用机械加工方式对其进行磨削，达到尺寸精度要求。用该方法生产的轻质碳化硼装甲陶瓷，具有密度均匀性好、杂质含量低、晶粒度均匀、机械性能稳定可靠的优点，能满足防护装甲材料的防护技术指标要求。
Description
技术领域：本发明涉及一种陶瓷的制备方法。
背景技术：目前生产轻质碳化硼装甲陶瓷有热等静压烧结和热压烧结两种方法，前者制备成本高，无法应用于规模化生产，后者成本低，但产品存在密度均匀性差、杂质含量高、晶粒度不均、机械性能不稳定的问题，不能满足防弹装甲材料的防护技术指标要求。
发明内容：本发明的目的是提供一种产品密度均匀性好、杂质含量低、晶粒度均匀、机械性能稳定，能满足防护装甲材料的防护技术指标要求的轻质碳化硼装甲陶瓷的制备方法。本发明的技术解决方案是：将碳化硼粉用溢流分选分级，干燥后，进入气流磨中破碎到15～25微米，再将破碎的粉末常温下入水进行分选，按重量配比，抽取粒度段为3.0～4.0微米，0.8～1.2份；6.5～7.5微米，1.8～2.2份；13～15微米，6.8～7.2份，进行搭配，通过造粒机造粒，过60～100号筛，使其大小均匀一致，再采用单相无助剂热压烧结技术，将造粒后的粉末，用摊料器均匀装入热压石墨模具中，石墨模具表面粗糙度Ra≤3.2微米，模具的尺寸是产品尺寸的2.5～3倍，然后连同石墨模具送入高温高压真空烧结炉中烧结，在真空度小于25Pa，压机压力80～120吨，双向加压进行热压烧结的条件下，由室温均匀升温4～6小时，使温度达到2200～2300℃，保温4～6小时，将其压至设计的高度(3～15毫米)，自然降温至室温，将热压烧结品连同石墨模具由炉中取出，采用机械加工方式对其进行磨削，达到尺寸精度要求。用该方法生产的轻质碳化硼装甲陶瓷，具有密度均匀性好(ρ≥2.5g/cm3；不均匀度不大于2％)、杂质含量低、晶粒度均匀(晶粒度小于15微米)、机械性能(Hv≥3500Kg/mm2；E≥380GPa)稳定可靠的优点，能满足防护装甲材料的防护技术指标要求，具有较强的社会和经济效益，应用前景广阔。
具体实施方式：将碳化硼粉用溢流分选分级，干燥后，进入气流磨中破碎到20微米左右，再将破碎的粉末常温下入水进行分选，按重量配比，抽取粒度段为3.5微米，1份；7微米，2份；14微米，7份，进行搭配，通过造粒机造粒，过60号筛，使其大小均匀一致，再采用单相无助剂热压烧结技术，将造粒后的粉末，用摊料器均匀装入热压石墨模具中，石墨模具表面粗糙度Ra≤3.2微米，模具的尺寸是产品尺寸的2.5倍，然后连同石墨模具送入高温高压真空烧结炉中烧结，在真空度小于25Pa，压机压力100吨，双向加压进行热压烧结的条件下，由室温均匀升温5小时，使温度达到2250℃，保温4小时，将其压至设计的高度(10毫米)，自然降温至室温，将热压烧结品连同石墨模具由炉中取出，采用机械加工方式对其进行磨削，达到尺寸精度要求。
Claims (2)
1、轻质碳化硼装甲陶瓷的制备方法，其特征是，它是将碳化硼粉用溢流分选分级，干燥后，进入气流磨中破碎到15～25微米，再将破碎的粉末常温下入水进行分选，按重量配比，抽取粒度段为3.0～4.0微米，0.8～1.2份；6.5～7.5微米，1.8～2.2份；13～15微米，6.8～7.2份，进行搭配，通过造粒机造粒，过60～100号筛，使其大小均匀一致，将造粒后的粉末，再采用单相无助剂热压烧结技术，用摊料器均匀装入热压石墨模具中，石墨模具表面粗糙度Ra≤3.2微米，模具的尺寸是产品尺寸的2.5～3倍，然后连同石墨模具送入高温高压真空烧结炉中烧结，在真空度小于25Pa，压机压力80～120吨，双向加压进行热压烧结的条件下，由室温均匀升温4～6小时，使温度达到2200～2300℃，保温4～6小时，将其压至设计的高度(3～15毫米)，自然降温至室温，将热压烧结品连同石墨模具由炉中取出，采用机械加工方式对其进行磨削，达到尺寸精度要求。
2、如权利要求1所述的轻质碳化硼装甲陶瓷的制备方法，其特征是，它是将碳化硼粉用溢流分选分级，干燥后，进入气流磨中破碎到20微米左右，再将破碎的粉末常温下入水进行分选，按重量配比，抽取粒度段为3.5微米，1份；7微米，2份；14微米，7份，进行搭配，通过造粒机造粒，过60号筛，使其大小均匀一致，再采用单相无助剂热压烧结技术，将造粒后的粉末，用摊料器均匀装入热压石墨模具中，石墨模具表面粗糙度Ra≤3.2微米，模具的尺寸是产品尺寸的2.5倍，然后连同石墨模具送入高温高压真空烧结炉中烧结，在真空度小于25Pa，压机压力100吨，双向加压进行热压烧结的条件下，由室温均匀升温5小时，使温度达到2250℃，保温4小时，将其压至设计的高度(10毫米)，自然降温至室温，将热压烧结品连同石墨模具由炉中取出，采用机械加工方式对其进行磨削，达到尺寸精度要求。
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