[发明专利]一种防弹板用碳化硅坯体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种反应烧结碳化硅陶瓷成型方法，特别是涉及一种防弹板用碳化硅坯体及其制备方法, 属于陶瓷生产领域。

背景技术

碳化硅陶瓷具有机械强度高，耐高温、抗氧化性强、热稳定性能好、热导率大、耐磨损性能好、耐化学腐蚀性能好、硬度高、抗热震性能好等优良特性。反应烧结碳化硅是一种新型的高技术陶瓷，广泛的用于冶金、石油、化工、电子及陶瓷、电瓷窑具。反应烧结碳化硅陶瓷的基本原理是：具有反应活性的液硅或气态硅，在毛细管作用下渗入含碳的多孔陶瓷素坯，并与其中的碳反应生成碳化硅，新生成的碳化硅原位结合素坯中原有的碳化硅颗粒，浸渗剂填充素坯中的剩余气孔，完成致密化的过程。

近几年在美、德等陶瓷发达国家采用反应烧结碳化硅陶瓷作为防弹板材料，国内生产的防弹板材料大都采用无压烧结碳化硅陶瓷及氧化铝小六方体板拼接而成。而反应烧结碳化硅陶瓷做一般耐火、耐磨、耐腐蚀材料时，密度只能做到（2.98-3.03）g/cm³之间。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下不足：目前，生产反应烧结碳化硅陶瓷防弹板材料中，坯体在生产过程中易开裂、易变形，坯体成品率低，容易导致制品密度、弯曲强度，断裂韧性达不到防弹要求，无法利用反应烧结碳化硅陶瓷工艺制作整体防弹板。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种防弹板用碳化硅坯体及其制备方法,采用上述成型方法，实现以下的目的：

1、坯体不易开裂和变形，坯体密度高，坯体变形度和坯体开裂低。

2、坯体成品率高。

3、制品密度、弯曲强度高，断裂韧性好。

4、生产成本低。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种防弹板用碳化硅坯体，其特征在于：由碳化硅微粉、碳粉、羧甲基纤维素钠粉末和聚乙烯吡咯烷酮K30粉末制备而成。

一种优化方案，按重量份数配比为：碳化硅微粉80份、碳粉20份、羧甲基纤维素钠粉末1份和聚乙烯吡咯烷酮K30粉末4份。

进一步地，碳化硅微粉的粒径为300目至4000目，其中4000目10份、2500目25份、300目45份；

碳粉的粒径为3500目；

羧甲基纤维素钠粉末的粒径为80-120目；

聚乙烯吡咯烷酮K30粉末的粒径为120目。

进一步地，包括制料浆步骤。

进一步地，制料浆步骤中：

取3800-5000目碳化硅微粉10份、1250-3500目碳化硅微粉25份、250-450目碳化硅微粉45份、3500目碳粉20份、羧甲基纤维素钠1份和聚乙烯吡咯烷酮K30粉4份，加水50份，置于搅拌桶内搅拌4小时，再用隔膜泵抽入球磨机内球磨6小时，得料浆。

进一步地，包括造粒步骤。

进一步地，造粒步骤中：

将球磨好的料浆用隔膜泵抽到带搅拌机的料浆内进行造粒，取得的颗粒粒径为80目-200目。

进一步地，包括加湿步骤。

进一步地，加湿步骤中：

将粒径为80目-200目的颗粒用乙醇加湿，水含量3%-5%，密封3.5-4.5小时。

进一步地，包括制坯步骤：用油压机压制制坯，压机为自动布料二次排气加压。

在本领域中，3800-5000目微粉一般统称为4000目，1250-3500目微粉一般统称为2500目，250-450目微粉一般统称为300目，2500-4000目微粉一般统称为3500目。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：1、坯体烘烤后密度提高1%-3.5%。

2、降低了坯体烘烤过程中的开裂、变形问题，坯体变形度为3%，降低了85%；坯体开裂3%，降低了88%；坯体成品率提高了25%。

3、每片坯体节省1.5元，节省人工费1元。

4、防弹板的整体成品率高，所得成品变形度10%，降低了10%；成品密度达到了3.09-3.11g/cm³，提高了0.3%-1.6%；弯曲强度达到了380-390Mpa/cm³，提高了0-5.4%；断裂韧性达到了3.9MPa•m^1/2，提高了3.8%。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。