一种碳化硼/碳化硅层状复合陶瓷材料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种碳化硼/碳化硅层状复合陶瓷材料的制备方法及根据该方法所制备的产品，制备步骤包括：分别制备基体层和分隔层陶瓷浆料，采用凝胶注模法在模具中交替浇注基体层和分隔层陶瓷，之后进行排胶、真空热压烧结，对排胶、烧结温度及升温速度、烧结压力进行调控限定，制备得到的碳化硼/碳化硅层状陶瓷界面清晰、致密性好，材料具有高损伤容忍性和优异的抑制裂纹扩展能力；本发明专利技术制备的碳化硼/碳化硅层状复合陶瓷材料可应用于轻质防弹装甲制造领域。

Preparation of a Boron Carbide/Silicon Carbide Layered Composite Ceramic Material

The invention provides a preparation method of boron carbide / silicon carbide laminated composite ceramic material and the product prepared according to the method, and the preparation steps include: preparing the matrix layer and separating layer ceramic slurry respectively, using gel casting method alternately casting the matrix layer and the separating layer ceramic in the mould, then discharging glue and vacuum hot pressing sintering, to the rubber discharging, sintering temperature and heating speed, and burning. Boron carbide/silicon carbide laminated ceramics prepared by the method have clear interface, good compactness, high damage tolerance and excellent crack growth inhibition ability. The boron carbide/silicon carbide laminated composite ceramics prepared by the method can be applied in the field of light bullet-proof armor manufacturing.

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硼/碳化硅层状复合陶瓷材料的制备方法
本专利技术属于无机非金属材料领域，涉及碳化硼陶瓷材料的热压烧结制备工艺，尤其是一种碳化硼/碳化硅层状复合陶瓷材料的制备方法。
技术介绍
碳化硼和碳化硅陶瓷材料具有超高硬度、耐高温、不易变形、质量轻等诸多优点，被用作耐高速高能冲击材料，但陶瓷的脆性，使其对缺陷的容忍性极低，在高速高能冲击过程中极易失效，难以抵抗多次冲击。层状陶瓷材料由于具有高缺陷容忍性、高吸能的能力以及结构可设计等优点，具有满足抗高速高能冲击要求的潜力。目前公开的研究文献主要集中在具有多孔界面或者低强度的弱界面等层状陶瓷方面，通过层状材料中较弱的分隔层或较弱的层间界面，使裂纹在扩展到分隔层时发生偏转，进而引发大量的增韧机制，消耗大量的能量，最终达到提高陶瓷材料韧性的目的。这种材料虽然具有较好的静态力学性能，但由于界面强度低且界面结合强度低，在动态载荷作用下易因为界面破坏和脱粘而失效，限制了其结构完整性和能量吸收能力的提升，并不适合应用于防弹装甲领域。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制备碳化硼/碳化硅层状陶瓷的工艺方法，以及这种层状陶瓷在装甲防护领域的应用。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硼/碳化硅层状复合陶瓷材料，其特征在于：该复合材料由基体层和分隔层组成，所述基体层陶瓷粉末由B4C和碳黑两种粉末组成，其质量配比为：B4C:C＝95～98:5～2；所述分隔层的陶瓷粉末由B4C和SiC两种粉末组成，其质量配比为：B4C:SiC＝60～80:40～20。

【技术特征摘要】
1.一种碳化硼/碳化硅层状复合陶瓷材料，其特征在于：该复合材料由基体层和分隔层组成，所述基体层陶瓷粉末由B4C和碳黑两种粉末组成，其质量配比为：B4C:C＝95～98:5～2；所述分隔层的陶瓷粉末由B4C和SiC两种粉末组成，其质量配比为：B4C:SiC＝60～80:40～20。2.根据权利要求1所述的碳化硼/碳化硅层状复合陶瓷材料，所述碳化硼的平均颗粒尺寸为3～8μm，碳化硅粉末的平均颗粒尺寸为0.5～2μm。3.根据权利要求1所述的碳化硼/碳化硅层状复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤1)将单体、交联剂和分散剂溶解于水中，制成单体溶液；单体、分散剂和交联剂的质量浓度分别为1.5％～5.0％、0.3％～1.2％、0.1％～0.3％。步骤2)在单体溶液中分别加入基体层陶瓷粉末和分隔层陶瓷粉末，经高能球磨20～40小时，分别得到基体层混合浆料和分隔层混合浆料；陶瓷粉末的质量浓度为40％～80％。步骤3)将步骤2)得到的两种混合浆料在真空中搅拌抽气10～30分钟后，加入引发剂并搅拌均匀，得到基体层陶瓷初始料浆和分隔层陶瓷初始料浆；引发剂的质量浓度分别为0.1％～0.3％。步骤4)将步骤(3)获得的基体层和分隔层...

【专利技术属性】
技术研发人员：方宁象，林文松，余建，
申请(专利权)人：浙江立泰复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33