一种轻质量级的氧化铝防弹陶瓷的制备方法技术

技术编号:12162187 阅读:106 留言:0更新日期:2015-10-06 11:16
本发明专利技术提供了一种轻质量级的氧化铝防弹陶瓷的制备方法,包括如下步骤:(1)配料:基础配料包括95~99质量份的α-Al2O3,0.5~1.5质量份的高岭土,0.5~1.0质量份的烧滑石,3~8质量份的BC晶须或BC晶粒;将基础配料放入球磨机中湿混,烘干,过300~400目筛;(2)成型:采用注凝成型方法;(3)烧成:1500~1800℃,保温时间3~5小时。本发明专利技术通过对制备工艺进行改良,使防弹陶瓷的硬度、韧性等大幅提高,采用注凝成型工艺,能直接生产大片产品,且内部结构均匀一致,产品安全性能好。此外,所得防弹陶瓷的密度小,达到轻质的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种防弹陶瓷的制备方法,具体涉及一种轻质量级的氧化铝防弹陶瓷 的制备方法。
技术介绍
陶瓷材料具有高硬度和低密度的特点,是优良的防护(如防弹)材料之一。Al2O 3防 弹陶瓷由于抗弹能力较好,密度适中,且具有烧结性能好,工艺成熟,制品尺寸稳定,生产成 本低且原料丰富等优点,因而得以广泛的使用。但是其硬度和韧性偏低,因此发展新型氧化 铝防弹陶瓷是目前国内外的研究重点。 目前对陶瓷材料的研究指出,陶瓷材料的微观组织偏差会导致防弹系数出现较大 的分散度,因此通过调整工艺降低微观组织的偏差从而改善陶瓷材料的防护系数的分散程 度,同时优化陶瓷材料的防弹性能,对氧化铝防弹陶瓷的应用有着重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。 本专利技术的技术方案是这样实现的: ,包括如下步骤: (1) 配料:基础配料包括95~99质量份的a -Al2O3,0. 5~1. 5质量份的高岭土,0. 5~ I. 〇质量份的烧滑石,3~8质量份的BC晶须或BC晶粒;将基础配料放入球磨机中湿混,烘 干,过300~400目筛; (2) 成型:采用注凝成型方法; (3) 烧成:1500~1800°C,保温时间3~5小时。 步骤(2)注凝成型的预混液组成为:丙烯酰胺30~35%,N,N' -亚甲基双丙烯酰 胺1~1. 5%,聚丙烯酸铵2. 5~3. 5%,余量为水,按质量百分比计。 预混液的加入量为基础配料的10~25%,按质量百分比计。 注凝成型的具体操作为: 1) 将基础配料和预混液加入真空搅拌机中,边搅拌边抽真空,直到真空度达到一 0.1 MPa,保持10~15 min,得到初始浆料; 2) 再加入初始浆料总重量0. 3~0. 4%的N,N,N',N' -四甲基乙二胺作为催化剂,在一 0.1 MPa,的真空条件下充分搅拌均匀,再加入重量浓度为4~6%的过硫酸铵溶液0. 2~ 〇. 4%作为引发剂,继续搅拌直到均匀分散于初始浆料中得到成型浆料; 3) 将成型浆料注入防弹陶瓷板的模腔中,固化25~35 min脱模得到坯体; 4) 将坯体烘干后装炉烧成。 作为优选的,所述防弹陶瓷的基础原料中还包括0. 3~0. 5质量份的Y2O3和0. 5~ 〇. 75质量份的La2O3。 作为优选的,所述a -Al2O3的径粒彡2. 5 i! m。 作为优选的,所述烧成温度为1650~1700°C。 本专利技术的有益效果在于: 本专利技术通过对制备工艺进行改良,使防弹陶瓷的硬度、韧性等大幅提高,采用注凝成型 工艺,能直接生产大片产品,且内部结构均匀一致,产品安全性能好。此外,所得防弹陶瓷的 密度小,达到轻质的目的。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明,但并不局限于此。以下实施例中所用 a -Al2O3的径粒彡2. 5 Ii m,高岭土和烧滑石磨粉后过325目筛。 实施例1 ,包括如下步骤: 1、 制备基础配料:基础配料包括95质量份的a -Al2O3,1. 5质量份的高岭土,0. 5质量 份的烧滑石,3质量份的BC晶须;将基础配料放入球磨机中湿混,烘干,过300目筛; 2、 制备注凝成型预混液:丙烯酰胺30%,N,N' -亚甲基双丙烯酰胺1. 5%,聚丙烯酸铵 2. 5%,余量为水,按质量百分比计。 预混液的用量为基础配料重量的10%。 3、注凝成型: (1) 将基础配料和预混液加入真空搅拌机中,边搅拌边抽真空,直到真空度达到一 0.1 MPa,保持10~15 min,得到初始浆料; (2) 再加入初始浆料总重量0.3%的N,N,N',N' -四甲基乙二胺作为催化剂,在一 0.1 MPa,的真空条件下充分搅拌均匀,再加入重量浓度为4%的过硫酸铵溶液0. 4%作为引发 剂,继续搅拌直到均匀分散于初始浆料中得到成型浆料; (3) 将成型浆料注入防弹陶瓷板的模腔中,固化25~35 min脱模得到坯体; (4) 将坯体烘干后,1500~1600°C,保温时间5小时。 实施例2 ,包括如下步骤: 1、 制备基础配料:基础配料包括99质量份的a -Al2O3,0. 5质量份的高岭土,I. 0质量 份的烧滑石,8质量份的BC晶粒;将基础配料放入球磨机中湿混,烘干,过400目筛; 2、 制备注凝成型预混液:丙烯酰胺35%,N,N'_亚甲基双丙烯酰胺1%,聚丙烯酸铵2. 5%, 余量为水,按质量百分比计。 预混液的用量为基础配料重量的25%。 3、注凝成型: (1) 将基础配料和预混液加入真空搅拌机中,边搅拌边抽真空,直到真空度达到一 0.1 MPa,保持10~15 min,得到初始浆料; (2) 再加入初始浆料总重量0.4%的N,N,N',N' -四甲基乙二胺作为催化剂,在一 0.1 MPa,的真空条件下充分搅拌均匀,再加入重量浓度为6%的过硫酸铵溶液0. 2%作为引发 剂,继续搅拌直到均匀分散于初始浆料中得到成型浆料; (3) 将成型浆料注入防弹陶瓷板的模腔中,固化25~35 min脱模得到坯体; (4) 将坯体烘干后,1600~1800°C,保温时间3小时。 实施例3 ,包括如下步骤: 1、 制备基础配料:基础配料包括98质量份的a -Al2O3, 1. 3质量份的高岭土,I. 0质量 份的烧滑石,3质量份的BC晶须,0. 3质量份的Y2O3, 0. 75质量份的La2O3 ;将基础配料放入 球磨机中湿混,烘干,过300目筛; 2、 制备注凝成型预混液:丙烯酰胺33%,N,N' -亚甲基双丙烯酰胺1. 2%,聚丙烯酸铵 3. 0%,余量为水,按质量百分比计。 预混液的用量为基础配料重量的15%。 3、注凝成型: (1) 将基础配料和预混液加入真空搅拌机中,边搅拌边抽真空,直到真空度达到一 0.1 MPa,保持10~15 min,得到初始浆料; (2) 再加入初始浆料总重量0.35%的N,N,N',N' -四甲基乙二胺作为催化剂,在一 0.1 MPa,的真空条件下充分搅拌均匀,再加入重量浓度为5%的过硫酸铵溶液0. 2%作为引发 剂,继续搅拌直到均匀分散于初始浆料中得到成型浆料; (3) 将成型浆料注入防弹陶瓷板的模腔中,固化25~35 min脱模得到坯体; (4) 将坯体烘干后,1500~1600°C,保温时间3小时。 实施例4 ,包括如下步骤: 1、 制备基础配料:基础配料包括98. 5质量份的a -Al2O3,0. 8质量份的高岭土,0. 5质 量份的烧滑石,8质量份的BC晶须,0. 5质量份的Y2O3,0. 5质量份的La2O3 ;将基础配料放入 球磨机中湿混,烘干,过300目筛; 2、 制备注凝成型预混液:丙烯酰胺33%,N,N' -亚甲基双丙烯酰胺1. 2%,聚丙烯酸铵 3. 0%,余量为水,按质量百分比计。 预混液的用量为基础配料重量的15%。 3、注凝成型: (1) 将基础配料和预混液加入真空搅拌机中,边搅拌边抽真空,直到真空度达到一 0.1 MPa,保持10~15 min,得到初始浆料; (2) 再加入初始浆料总重量0. 35%的N,N,N',N' -四甲基乙二胺作为催化剂,在一 0.1 MPa,的真空条件下充分搅拌均匀,再加入重量浓度为5%的过硫酸铵溶液0. 2%作为引发 剂,继续搅拌直到均匀分散本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质量级的氧化铝防弹陶瓷的制备方法,包括如下步骤:(1)配料:基础配料包括95~99质量份的α‑Al2O3,0.5~1.5质量份的高岭土,0.5~1.0质量份的烧滑石,3~8质量份的BC晶须或BC晶粒;将基础配料放入球磨机中湿混,烘干,过300~400目筛;(2)成型:采用注凝成型方法;(3)烧成:1500~1800℃,保温时间3~5小时。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:钟旭东
申请(专利权)人:佛山市元山大都科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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