[发明专利]一种防弹陶瓷片及其制备方法

权利要求书

1.一种防弹陶瓷片，其特征在于：该防弹陶瓷片的上表面第一层、中心层第三层、下表面第五层成分按质量百分比为82-99% Al₂O₃ + 9-0.5% Y₂O₃ + 9-0.5% MgO，其间的第二和第四层成分按质量百分比为70-95% SiC + 5-30% Si；烧结后复合式三明治结构的防弹陶瓷片的Al₂O₃层与SiC层的厚度比为15-20:1。

2.一种防弹陶瓷片的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：

(1) 将Al₂O₃、Y₂O₃和MgO粉料按比例称量后装入球磨罐中，加入与粉体相同质量的去离子水，采用刚玉球作为研磨介质进行湿磨，完成湿磨工艺后，将浆料从球磨罐转移到瓷质容器中，在鼓风干燥箱中在60-120 ^oC温度条件下烘干至恒重，将粉料再次装入球磨罐中进行干磨，干磨后的粉料加水进行陈腐、造粒工艺处理，然后将Al₂O_3、Y₂O₃和MgO的组合物进行初次压制，制成片状式样的组合物片；

(2) 将SiC粉料和Si粉料按比例称量后装入球磨罐中，加入与粉体相同质量的去离子水，采用刚玉球作为研磨介质进行湿磨，完成湿磨工艺后，将浆料从球磨罐转移到瓷质容器中，在鼓风干燥箱中50--90 ^oC温度条件下烘干至恒重，将烘干后粉料再次装入球磨罐中进行干磨，干磨后的粉料加水进行陈腐、造粒工艺处理，然后将SiC+Si的组合物进行初次压制，制成片状式样的组合物片；

(3) 将经过初次压制的Al₂O_3、Y₂O₃和MgO的组合物片和SiC+Si的组合物片按照次序叠放起来，进行二次压制，制成坯片；

(4) 将经过二次压制的，具有复合式三明治结构的Al₂O₃+Y₂O₃+MgO和SiC+Si坯片在空气气氛下,按照一定的升温程序从室温逐步升高温度至1600^oC左右进行烧结，最终获得具有复合式三明治结构的防弹陶瓷片。

3.根据权利要求2所述防弹陶瓷片的制备工艺，其特征在于：步骤 (1) 和(2)中所用的Al₂O₃粉料纯度为99.7%，粒度为2-3微米，Y₂O₃和MgO纯度均为99.7%，粒度为2-3微米；SiC微粉纯度为99%，平均粒径为0.5微米，Si粉纯度为98.5%，平均粒径为0.5微米。

4.根据权利要求2或3所述防弹陶瓷片的制备工艺，其特征在于：步骤 (1) 和(2)中所用的球磨工艺，包括湿磨和干磨，球磨机的转速为400转/分钟，球磨时间为120分钟。

5.根据权利要求2或3所述防弹陶瓷片的制备工艺，其特征在于：步骤(1)和(2)中所用的陈腐工艺为，将干粉料放在研钵中，加入一定量的5%PVA粘结剂，最终5%PVA粘结剂的质量占粉料总质量的0.3-0.5%，然后研磨均匀，装入塑料袋中密封,室温放置24 h实现水分均匀化。

6.根据权利要求2或3所述防弹陶瓷片的制备工艺，其特征在于步骤(1)和(2)中所用的造粒工艺为：将陈腐后粉料装入模具中，在压强为40-80 MPa条件下，用压机模压粉料，然后将原料条敲碎分别过80目和100目筛网，取出80目和100目筛网中间的颗粒，将取出的颗粒放入不锈钢锅中缓慢摇动以去除棱角。

7.根据权利要求2或3所述防弹陶瓷片的制备工艺，其特征在于步骤(1)和(2)中所用的初次模压工艺为：将造粒好的粉料放入模具中，用压机在70MPa压强条件下压制粉料，以形成组合物片。