PL403247A1 - Ceramiczne tworzywo korundowe odporne balistycznie, sposób wytwarzania elementów konstrukcyjnych z tworzywa korundowego do budowy osłon balistycznych oraz element konstrukcyjny wykonany z tego tworzywa - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest ceramiczne tworzywo korundowe odporne balistycznie, sposób wytwarzania elementów konstrukcyjnych z tworzywa korundowego do budowy osłon balistycznych oraz element konstrukcyjny wykonany z tego tworzywa, mający kształt bryły osiowo-symetrycznej utworzonej przez graniastosłup prawidłowy, foremny i wypukłą bryłę, połączonych podstawami. Wynalazek obejmuje trzy odmiany tworzyw korundowych, cztery odmiany sposobów otrzymywania elementów konstrukcyjnych z tych tworzyw oraz trzy odmiany postaci elementów konstrukcyjnych (kształtek). Pierwsza odmiana tworzywa korundowego charakteryzuje się tym, że osnowa korundowa stanowi 88,0-98,0% masy ceramicznego tworzywa, korzystnie 94,3-98,0% jego masy, przy czym osnowa ta zawiera 98,0-99,7% części masowych tlenku glinu, korzystnie 99,0-99,7% części masowych, a ponadto tworzywo korundowe zawiera 0,1-1,0% części masowych tlenku magnezu, korzystnie 0,2-0,7% części masowych i 1,0-11,0% części masowych dwutlenku cyrkonu, korzystnie 1,0-5,0% części masowych. Ujawniono także drugą i trzecią odmianę tworzywa korundowego. Pierwsza odmiana elementu konstrukcyjnego (kształtki) stanowiąca, osiowo-symetryczną bryłę utworzoną przez graniastosłup prawidłowy o podstawie sześciokąta foremnego i wypukłą bryłę o zakrzywionej, powierzchni czołowej i płaskiej podstawie, połączonych podstawami, charakteryzuje się tym, że bryłą wypukłą jest kopuła o identycznej podstawie jak podstawa graniastosłupa, przy czym przednia, czołowa powierzchnia kopuły składa się z sześciu jednakowych wypukłych, zakrzywionych powierzchni łączących się w jednym punkcie-wierzchołku kopuły. Każda z tych sześciu powierzchni ograniczona jest krawędzią podstawy graniastosłupa i dwoma jednakowymi łukami wychodzącymi z dwóch sąsiednich wierzchołków podstawy graniastosłupa i łączącymi się w wierzchołku kopuły. Ponadto, stosunek wysokości kopuły i wysokości graniastosłupa nie jest większy od 1/3, zaś powierzchnia ściany bocznej graniastosłupa wynosi co najmniej 170,0 mm2. Ujawniono również drugą i trzecią odmianę elementu konstrukcyjnego (kształtki). Pierwsza odmiana sposobu dotyczącego wytwarzania elementów konstrukcyjnych ceramicznego tworzywa korundowego polega na tym, że do 88,0-98,0% części masowych osnowy korundowej, korzystnie do jej 94,3-98,0% części masowych, zawierającej 98,0-99,7% części masowych tlenku glinu, korzystnie 99,0-99,7% części masowych tlenku glinu, którego odmiana krystaliczna alfa stanowi co najmniej 90,0% masy tlenku glinu dodaje się w zawiesinie wodnej 0,1-1,0% części masowych tlenku magnezu, korzystnie 0,2-0,7% części masowych i 1,0-11,0% części masowych jednoskośnego (niestabilizowanego) dwutlenku cyrkonu, korzystnie 1,0-5,0% części masowych, gdzie woda stanowi 60 % łącznej masy wszystkich ww. składników, po czym dodaje się 0,3% części masowych upłynniacza, miesza się wszystkie składniki i miele w młynie, korzystnie wibracyjnym do uzyskania uziarnienia wyrażonego za pomocą średnicy zastępczej (d50) wynoszącej 1,5±0,3µm, dodaje się 1,0-3,0% części masowych plastyfikatora organicznego wraz z substancją poślizgową wszystkie składniki miesza się, a następnie ujednorodnioną mieszaninę suszy się, korzystnie w suszarni rozpyłowej w warunkach standardowych do uzyskania postaci granulatu, z którego formuje się techniką prasowania osiowego albo izostatycznego elementy konstrukcyjne - kształtki, które spieka się w temperaturze z zakresu 1600-1650°C przez co najmniej 2 godziny i ochładza do temperatury pokojowej, korzystnie z szybkością z zakresu 1-2°C na minutę. Ujawniono również drugą i, trzecią i czwartą odmianę otrzymywania elementów konstrukcyjnych z tworzyw korundowych. Ceramiczne elementy konstrukcyjne z tworzyw korundowych otrzymane za pomocą ujawnionych sposobów charakteryzują się wysoką odpornością na zagrożenia balistyczne, zwłaszcza na uderzenie pociskami i/lub odłamkami.