[发明专利]整体等弧形氮化硅防弹陶瓷板及其制备方法

权利要求书

1.一种整体等弧形氮化硅防弹陶瓷板，其特征在于：原料粉体包括氮化硅和掺钕钇铝石榴石；所述掺钕钇铝石榴石由氧化钇、氧化铝、氧化钕合成；所述氮化硅、氧化钇、氧化铝、氧化钕的质量百分比如下：

2.根据权利要求1所述的整体等弧形氮化硅防弹陶瓷板，其特征在于：氮化硅中α-氮化硅的质量含量≥92％；氮化硅、氧化钇、氧化铝、氧化钕的平均粒度均为2-10μm，纯度均为99.99％。

3.一种权利要求1-2任一项所述的整体等弧形氮化硅防弹陶瓷板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)用固相合成法将氧化钇、氧化铝、氧化钕合成掺钕钇铝石榴石，再进行研磨，烘干，得到掺钕钇铝石榴石粉体；

(2)将氮化硅进行研磨，干燥，预烧，得到表面形成氧化膜的氮化硅粉体；

(3)将步骤(1)和步骤(2)得到的掺钕钇铝石榴石粉体和氮化硅粉体与无水乙醇混合，研磨，干燥，得到原料粉体；

(4)在步骤(3)得到的原料粉体中加入去离子水、丙烯酰胺、交联剂和分散剂，研磨，得到水基料浆；

(5)将步骤(4)得到的水基料浆抽真空，再依次加入催化剂和引发剂，搅拌，得到成型料浆；

(6)将步骤(5)得到的成型料浆注入防弹陶瓷板的模腔中，固化后取出胚体，再进行干燥、烧结和表面打磨处理，即得整体等弧形氮化硅防弹陶瓷板。

4.根据权利要求3所述的整体等弧形氮化硅防弹陶瓷板的制备方法，其特征在于：步骤(1)的研磨介质为去离子水，掺钕钇铝石榴石与去离子水的质量比为0.7-1.2:1；

步骤(2)的研磨介质为无水乙醇，氮化硅与无水乙醇的质量比为1:0.7-1.0；

步骤(3)的研磨介质为无水乙醇，掺钕钇铝石榴石粉体和氮化硅粉体与无水乙醇的质量比为1:0.7-1.0。

5.根据权利要求3所述的整体等弧形氮化硅防弹陶瓷板的制备方法，其特征在于：步骤(4)中交联剂为N，N—亚甲基双丙烯酰胺，分散剂为四甲基氢氧化铵。

6.根据权利要求3所述的整体等弧形氮化硅防弹陶瓷板的制备方法，其特征在于：步骤(4)中去离子水、丙烯酰胺、交联剂、分散剂和原料粉体的质量比为20-30:1-3:0.05-0.15:0.1-0.5:100。

7.根据权利要求3所述的整体等弧形氮化硅防弹陶瓷板的制备方法，其特征在于：步骤(5)中催化剂为5wt％乙二胺溶液，引发剂为5wt％硫代硫酸铵溶液。

8.根据权利要求3所述的整体等弧形氮化硅防弹陶瓷板的制备方法，其特征在于：步骤(5)中水基料浆、催化剂和分散剂的体积比为1000:1-3:1.5-6。

9.根据权利要求3所述的整体等弧形氮化硅防弹陶瓷板的制备方法，其特征在于：步骤(6)中干燥温度为120-300℃，时间为10-48h。

10.根据权利要求3所述的整体等弧形氮化硅防弹陶瓷板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将氧化钇、氧化铝、氧化钕混合，用固相合成法在1500-1700℃下合成掺钕钇铝石榴石，与去离子水混合，研磨至平均粒度为0.3-0.8μm，烘干，得到掺钕钇铝石榴石粉体；

(2)将氮化硅与无水乙醇混合，研磨至D50＝0.3-0.8μm，喷雾烘干，再在500-600℃下预烧，得到表面形成氧化膜的氮化硅粉体；

(3)将步骤(1)和步骤(2)得到的掺钕钇铝石榴石粉体和氮化硅粉体与无水乙醇混合，研磨至D50＝0.8-1.0μm，真空干燥，得到平均粒度为5-50μm的原料粉体；

(4)在步骤(3)得到的原料粉体中加入去离子水、丙烯酰胺、交联剂和分散剂，研磨4-6h，得到水基料浆；

(5)将步骤(4)得到的水基料浆抽真空，滴加催化剂，搅拌1-5min，再滴加引发剂，搅拌1-5min，得到成型料浆；

(6)将步骤(5)得到的成型料浆注入防弹陶瓷板的模腔中，固化40-50min，取出胚体，再进行干燥、烧结和表面打磨处理，即得等弧形氮化硅防弹陶瓷板。