[发明专利]一种高韧性无压烧结碳化硼防弹材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高韧性无压烧结碳化硼防弹材料，其特征在于，所述防弹材料包括如下质量百分比的组成成分：碳化硼：70-95%，TiC：0.5-15%，α-SiC：1-15%，炭黑：0-2%。

2.根据权利要求1所述的高韧性无压烧结碳化硼防弹材料，其特征在于，所述防弹材料包括如下质量百分比的组成成分：碳化硼：75-90%，TiC：2-12%，α-SiC：2-12%，炭黑：1-2%。

3.根据权利要求1或2所述的高韧性无压烧结碳化硼防弹材料，其特征在于，所述防弹材料包括如下质量百分比的组成成分：碳化硼：83%，TiC：8%，α-SiC：8%，炭黑：1%。

4.根据权利要求1或2所述的高韧性无压烧结碳化硼防弹材料，其特征在于，所述碳化硼的纯度为99.0-99.9%，平均粒径为1-3.5微米。

5.根据权利要求1或2所述的高韧性无压烧结碳化硼防弹材料，其特征在于，所述TiC的纯度为99.0-99.8%，平均粒径为2.0-4.5微米。

6.根据权利要求1或2所述的高韧性无压烧结碳化硼防弹材料，其特征在于，所述α-SiC的纯度为99.0-99.8%，平均粒径为1-5微米。

7.一种高韧性无压烧结碳化硼防弹材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：

S1、称取如权利要求1中所述高韧性无压烧结碳化硼防弹材料组成成分及其质量百分比，将称取好的碳化硼、TiC、α-SiC、炭黑放入球磨机中，以去离子水为介质进行湿磨，湿磨1-3h后将浆料通过120目的筛网；

S2、将过筛后的料浆通过喷雾造粒塔进行喷雾造粒，将造粒后的浆料通过60目筛后备用；

S3、将上述造粒后的浆料装入模具型腔内，在25-100MPa的压力下干压成型，保压时间为5s-20s，制成生坯；

S4、按照图纸尺寸要求对生坯进行加工，将加工好的素坯放入无压烧结炉中，在氩气保护下，梯度升温至2150-2250℃进行烧结，保温1-3h后随炉冷却，经磨加工、抛光处理后制得液相烧结碳化硼防弹材料。

8.根据权利要求7所述高韧性无压烧结碳化硼防弹材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述湿磨过程中加入占浆料质量5-15%的粘结剂酚醛树脂。

9.根据权利要求7所述高韧性无压烧结碳化硼防弹材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述喷雾造粒时造粒塔的进口温度为180-230℃，出口温度为85-120℃，送料泵转速：45-90r/min，雾化盘转速14000r/min。

10.根据权利要求7所述高韧性无压烧结碳化硼防弹材料的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述梯度升温为以2-5℃/min的升温速度自室温升至400℃保温20-60min，再以2-5℃/min的升温速度自400℃升至600℃保温20-30min，然后以8-15℃/min的升温速度自600℃升至1400℃保温20-30min，最后以8-20℃/min的升温速度自1400℃升至2150-2250℃保温1h-3h。