[发明专利]一种陶/陶防弹材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种陶/陶防弹材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳化硅陶瓷纤维进行机织，得到平纹织物；(2)将20～60层所述步骤(1)得到的平纹织物进行缝合处理，得到预制件；(3)将所述步骤(2)得到的预制件与陶瓷树脂混合，进行浸渍，得到前驱体；(4)将所述步骤(3)得到的前驱体进行烧结，得到复合体；(5)将所述步骤(4)得到的复合体依次重复步骤(3)和(4)至少五次，得到致密化复合体；(6)将所述步骤(5)得到的致密化复合体进行热处理，得到陶/陶防弹材料。本发明采用平纹织物结合缝合技术，使预制件整体性能大大增强，不仅提高了织物紧密度，减小纤维间隙，还有利于烧结和热处理增密，提高防弹性能。

技术领域

本发明属于防弹材料技术领域，具体涉及一种陶/陶防弹材料及其制备方法。

背景技术

防弹材料主要分为三种，软质防弹材料、半硬质防弹材料和硬质防弹材料。由于硬质防弹材料在子弹的冲击下，相比于软质防弹材料和半硬质防弹材料变形小甚至不变形，使得防护效果优于前两者，故被广泛应用。

目前的硬质防弹材料一般是将陶瓷材料和纤维材料进行复合得到，例如专利CN108892525A中记载了一种陶/陶硬质防弹材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将SiC陶瓷纤维放置在三维机织设备内，三维机织设备采用一体成型工艺制备防弹材料预制件；S2：将防弹材料预制件和陶瓷树脂依次放入钢制耐高压浸渍罐内，关闭钢制耐高压浸渍罐的入口处后，将钢制耐高压浸渍罐内的压力调节到0.1～2MPa，设置浸渍时间为5～15min；S3：将上一步骤中浸渍好的混合物取出，并将防弹材料预制件与陶瓷树脂组成的混合物放入高温烧结炉内，将高温烧结炉的压力调节到20～30MPa，将高温烧结炉的温度调节到1000～1500℃，防弹材料预制件与陶瓷树脂组成的混合物在高温烧结炉内烧结16～20h，保温1～1.5h；S4：依次重复步骤S2和步骤S3工艺5-10次；S5：取出防弹材料预制件与陶瓷树脂组成的混合物，并对其进行热处理，热处理的温度控制在1500～2000℃，同时热处理加工的时间控制在1～1.5h；S6：待防弹材料预制件与陶瓷树脂组成的混合物自然冷却后，取出此混合物，并对其进行后处理。上述方法制备得到的防弹材料经测试发现在密度≥22kg/m²时，虽然能够防住AK47突击步枪的7.62×39mm步枪弹，以及M14自动步枪的7.62×51mmNATO弹的射击，但当防弹材料的尺寸为250mm×300mm时，只能够防住3发弹的射击，即在面对多发子弹同时冲击时，防弹材料的完整性得不到保证，说明其防弹性能差。因此，有必要对硬质防弹材料的制备方法进行改进，以进一步提高防弹材料的防弹性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶/陶防弹材料及其制备方法。本发明提供的制备方法制备得到的陶/陶防弹材料具有高硬度、防弹等级高、防多发弹性能好等诸多优点。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种陶/陶防弹材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将碳化硅陶瓷纤维进行机织，得到平纹织物；

(2)将20～60层所述步骤(1)得到的平纹织物进行缝合处理，得到预制件；

(3)将所述步骤(2)得到的预制件与陶瓷树脂混合，进行浸渍，得到前驱体；

(4)将所述步骤(3)得到的前驱体进行烧结，得到复合体；

(5)将所述步骤(4)得到的复合体依次重复步骤(3)和(4)至少五次，得到致密化复合体；

(6)将所述步骤(5)得到的致密化复合体进行热处理，得到陶/陶防弹材料。

优选地，所述步骤(1)中碳化硅陶瓷纤维中纤维含量为40～65wt％。

优选地，所述步骤(1)中平纹织物的厚度为0.2～0.5mm。