[发明专利]一种大厚度碳化硅抗弹陶瓷及其制备方法

摘要

本发明涉及一种大厚度碳化硅抗弹陶瓷及其制备方法，该陶瓷以碳化硅为基体，碳化硼为增强相，树脂为结合剂，以原料总质量百分比计，碳化硅的添加量为60‑85wt.％，碳化硼的添加量为5～25wt.％，树脂5‑20wt.％，经等静压预压成型和热压烧结得到。本发明还提供该陶瓷的制备方法。本发明采用等静压预压成型，提高样品生坯密度、然后利用热压烧结工艺制备大厚度碳化硅抗弹陶瓷，解决芯部与表层性能差异大的难题。 1

主权项

1.一种大厚度碳化硅抗弹陶瓷，其特征在于，该陶瓷以碳化硅为基体，碳化硼为增强相，树脂为结合剂，以原料总质量百分比计，碳化硅的添加量为60‑85wt.％，碳化硼的添加量为5～25wt.％，树脂5‑20wt.％，经等静压预压成型和热压烧结，得到大厚度碳化硅抗弹陶瓷。

2.根据权利要求1所述的大厚度碳化硅抗弹陶瓷，其特征在于，所述的大厚度碳化硅抗弹陶瓷包括如下质量百分比的原料组分：碳化硅65‑85wt.％，碳化硼10‑25wt.％，树脂5‑15wt.％，各组分质量百分之和为100％。

3.根据权利要求1所述的大厚度碳化硅抗弹陶瓷，其特征在于，所述的碳化硅为平均粒径0.5‑5μm的碳化硅粉。

4.根据权利要求1所述的大厚度碳化硅抗弹陶瓷，其特征在于，所述的碳化硼为平均粒径0.5‑5μm的碳化硼粉。

5.根据权利要求1所述的大厚度碳化硅抗弹陶瓷，其特征在于，所述的大厚度碳化硅抗弹陶瓷的厚度为40‑60mm。

6.权利要求1所述的大厚度碳化硅抗弹陶瓷的制备方法，包括步骤如下：

(1)原料混合

按比例称取碳化硅、碳化硼和树脂，常温下混合15‑45分钟，使各组分均匀混合，得混合粉末；

(2)烘干

将步骤(1)制得的混合粉末于温度60‑150℃真空保温12‑36小时，使混合粉末脱水固化，使各组分再次混合；

(3)破碎混合

将步骤(2)烘干后的样品，粉碎搅拌混合均匀，使各组分再次混合，制得粉碎后物料；

(4)等静压预压成型

将步骤(3)制备的粉体利用等静压，在20MPa压力下预压成抗弹板坯体；然后利用等静压压制坯体，压力为200‑260MPa，保压时间为2‑10分钟；

(5)脱脂

将步骤(4)制备的抗弹板生坯进行脱脂处理，脱脂温度为400‑800℃，保温时间为1‑6小时；以保证坯体不产生缺陷或应力；

(6)烧结

将步骤(5)制得的坯体置于热压烧结炉中，在1800‑2200℃下保温1‑4小时，加压压力为10‑30MPa，制得大厚度的碳化硅抗弹陶瓷。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的烘干温度为80‑120℃，保温时间为16‑24小时。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的等静压压力为220‑240MPa，保压时间为下4‑8分钟。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述的脱脂温度为500‑700℃，升温速率为2‑10℃/min，保温时间为下2‑4小时。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中所述的热压烧结温度为1900‑2200℃，加压压力为15‑20MPa，保温时间为下2‑3小时。