[发明专利]一种整体式碳化硅防弹板坯体及其制备方法

说明书

本申请公开了一种整体式碳化硅防弹板坯体及其制备方法。一方面，本申请提供了一种整体式碳化硅防弹板坯体，所述碳化硅防弹板坯体各组分及重量份数配比为：碳化硅微粉18‑25份；炭粉2‑4份；树脂1.8‑2.5份；分散剂1‑2份；粘合剂1‑2份；去离子水24‑40份；所述炭粉为石墨和炭黑的混合物。另一方面，本申请还提供了上述整体式碳化硅防弹板坯体的制备方法。本申请制备的整体式碳化硅防弹板坯体不仅防弹性能优异，其变形率大大降低，生产成本大幅下降。

技术领域

本申请涉及无机非金属材料领域，尤其是涉及一种整体式碳化硅防弹板坯体及其制备方法。

背景技术

在防弹领域中，随着科技的发展，现代化武器的毁伤力的强大，特种陶瓷因其高强度、高硬度、低密度和高耐磨等特点，在防弹领域得到广泛应用。

防弹陶瓷主要有氧化铝、碳化硼和碳化硅三类，但氧化铝硬度低、密度大；碳化硼硬度高、密度低，但价格昂贵；而碳化硅因为共价键很强，且Si-C键的离子型占比很少，因此具有优良的力学性能、比重小，密度仅为氧化铝防弹片的82％，且价格较低，因此广受青睐。

早期碳化硅防弹板主要采用分体式拼装面板，但小块拼装，要求操作复杂、成本增加、效率低，且由于是拼装而成，不仅，拼装成的面板不符人体人体曲线，影响穿着舒适感，而且拼接处存在安全隐患。

随着生产技术的发展，目前市场上在生产的整体式碳化硅防弹板，采用人体曲线设计，穿着舒适，无拼接处安全隐患。但现有的生产工艺，生产效率低下，制备的防弹板变形率高、易开裂、有缺陷。

因此，急需开发一种性能优异的整体式碳化硅防弹板；且其生产工艺效率高、成本低、变形率低和开裂缺陷少。

发明内容

为了解决上述至少一种技术问题，开发一种性能优异的整体式碳化硅防弹板；且效率高、成本低、变形率低和开裂缺陷少的生产工艺，本申请提供一种碳化硅防弹板坯体及其制备方法。

第一方面，本申请提供的一种整体式碳化硅防弹板坯体，所述碳化硅防弹板坯体各组分及重量份数配比为：碳化硅微粉18-25份；炭粉2-4份；树脂1.8-2.5份；分散剂1-2份；粘合剂1-2份；去离子水24-40份；所述炭粉为石墨和炭黑的混合物。

通过采用上述技术方案，石墨和炭黑，在本申请中，两者不仅是作为碳源的存在，且石墨和炭黑的润滑性能，和分散剂的共同作用下，使得制备的浆料粘度降低，避免了组分分布不合理，出现团聚现象，保证了浆料的均匀分布，而石墨和炭黑的协同作用下，更大提高了这一有益效果，制备的素坯体积密度增加，显气孔率降低。树脂作为补充碳源的存在，同时也因粘合的特点，和粘合剂共同使用。

可选的，所述碳化硅防弹板坯体各组分及重量份数配比为：碳化硅微粉20-22份；炭粉2.5-3份；树脂2-2.2份；分散剂1-2份；粘合剂1-2份；去离子水26-32份。

通过采用上述技术方案，各组分配比得到了进一步优化，制备的坯体各项性能更佳，坯体的硬度和抗弯强度更好。

可选的，所述石墨和炭黑的重量比例为1:1.5-2.5。

通过采用上述技术方案，石墨和炭黑的配比在1:1.5-2.5时，两者的协同效果更好，浆料的粘度可保持在适当的范围，制备的粉体松装密度大，流动性能优异。

可选的，所述碳化硅微粉为亚微米级。

通过采用上述技术方案，碳化硅微粉使用亚微米级，增大了粉体的表面能，降低了烧结温度。

可选的，所述石墨粒径为40-90nm，炭黑粒径为40-90nm。

可选的，所述分散剂为聚丙烯酸，所述粘合剂采用聚乙烯醇和羧甲基纤维素中的一种或两种组合，所述树脂采用酚醛树脂和丙烯酸树脂中的一种或两种组合。