[发明专利]一种叠层装甲用SiC陶瓷薄层防弹材料及其制备方法

权利要求书

1.一种叠层装甲防护用SiC陶瓷薄层防弹材料，是由以下质量份的原料组分制备的凝胶注模薄片烧结而成的，所述薄片厚度为0.3-2.5mm：

碳化硅微粉100份，碳化硼微粉0.5-2份，丙烯酰胺单体20-35份，N’N亚甲基双丙烯酰胺1-3份，四甲基氢氧化铵0.5-1.5份，磷酸三丁酯0.2-0.8份，去离子水30-45份，引发剂过硫酸铵溶液2-5份；

所述碳化硅微粉平均粒径为0.45μm，纯度≥98.5％；

所述碳化硼微粉平均粒径为1.5-3.5μm，纯度≥93.5％。

2.根据权利要求1所述的SiC陶瓷薄层防弹材料，其特征在于原料组分质量份如下：碳化硅微粉100份，碳化硼微粉0.5-1.5份，丙烯酰胺单体15-30份，N’N亚甲基双丙烯酰胺1.5-2.5份，四甲基氢氧化铵0.8-1.2份，磷酸三丁酯0.4-0.6份，去离子水35-42份，引发剂过硫酸铵溶液2-3份。

3.一种叠层装甲防护用SiC陶瓷薄层防弹材料的制备方法，包括步骤如下：

(1)制备陶瓷浆料

按配比称取碳化硅微粉、碳化硼微粉、丙烯酰胺单体、N’N亚甲基双丙烯酰胺、四甲基氢氧化铵、磷酸三丁酯，加入去离子水，球磨混合均匀；真空搅拌除泡；然后加入过硫酸铵溶液引发剂，在真空搅拌器中，边搅拌边抽真空至-0.08MPa，保持3-7分钟，使浆料均匀混合，并除去气泡；

(2)注模成型

将步骤(1)制得的浆料注入石英玻璃模具中，在25-35℃温度下固化10-18小时，脱模，制得规整的薄层碳化硅坯体；

(3)坯体干燥

将步骤(2)制得的薄层碳化硅坯体移入40-50℃的干燥室中，置于表面平滑的石膏薄板之间抚平干燥，得注模坯体；

(4)烧结

a.低温一次抚平定型

将步骤(3)制得的薄层碳化硅坯体装入真空炉中，置于表面平滑的石墨板下，以2-5℃/min的速率缓慢升温至200-300℃，保护气氛下保温1-3小时，对坯体进行抚平定型；

b.高温二次抚平烧结

将步骤a得到的抚平定型的薄层碳化硅坯体置入石墨高温真空炉中，上压表面平滑的石 墨板，并在石墨板四角垫支垫片，垫片厚度为薄层碳化硅坯体厚度的1.05-1.15倍；在保护气氛下，2050-2180℃温度下保温1-3小时，制得平整的碳化硅陶瓷薄层材料。

4.根据权利要求1所述的SiC陶瓷薄层防弹材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的真空搅拌除泡，是将球磨混合的浆料加入真空搅拌器中，边搅拌边抽真空至-0.08MPa，保持10-30分钟，除去浆料中残留的气泡。

5.根据权利要求1所述的SiC陶瓷薄层防弹材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的过硫酸铵引发剂是浓度为2-4wt％的过硫酸铵水溶液，其中过硫酸铵水溶液加入量占碳化硅质量比2.0-3.0wt％。

6.根据权利要求1所述的SiC陶瓷薄层防弹材料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述石膏薄板厚度为3.0-6.5mm。

7.根据权利要求1所述的SiC陶瓷薄层防弹材料的制备方法，其特征在于步骤(4)中所述石墨板为厚度2.5-7.5mm的石墨薄板。

8.根据权利要求1所述的SiC陶瓷薄层防弹材料的制备方法，其特征在于步骤(4)a、b中所述的保护气氛是氩气或氮气。

9.根据权利要求1所述的SiC陶瓷薄层防弹材料的制备方法，其特征在于步骤(4)b中所述的石墨板四角垫支的垫片，是与待烧结的薄层碳化硅坯体材料相同的注模坯体切片；优选的，石墨板四角垫支的垫片为边长5-20mm的正方形。