[发明专利]一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法及其应用

权利要求书

1.一种碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将甲基丙烯酸甲酯、交联剂TAIC、聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中，100r/min搅拌升温至40-50℃，得到预混液；

(2)向预混液中加入二硼化钛和改性碳纤维粉，球磨5-10h，球磨机转速为150-250r/min，再加入碳化硅、钴粉、乳化剂和聚乙二醇，保持球磨机转速不变，继续球磨10-20h后，得到混合浆料，测试混合浆料粘度，达到5000cp后进行后续操作，否则继续球磨；

所述改性碳纤维粉的制备方法为：将碳纤维粉、乙醇、水按重量比1:10:5混合后加入硅烷偶联剂，升温至40-50℃，改性处理50min；

(3)向混合浆料中滴加过硫酸铵做引发剂，滴加结束后抽真空，40r/min搅拌升温至30-35℃，反应30-40min后，转移注入模具中，将灌好的模具放入烘箱中，45℃保温反应10-20h后，75℃保温反应2h，最后95℃保温反应30min，取出模具，脱模，得到胚体，将胚体放入烘箱中80-100℃干燥5-10h；

(4)将干燥后的胚体放入马弗炉中升温排胶，4-6℃/min缓慢升温至280℃，保温2-4h后，缓慢升温至500℃，保温5-10h，再缓慢升温至960℃，保温2-4h h，随炉空冷，将排胶后的胚体置于冷等静压机中压制，压力为120-150MPa，保压时间30-50s；

(5)将压制后的胚体置于烧结炉中，氩气氛围下，一次升温至900℃，保温烧结0.5h后排碳，排碳时间1h，二次升温至1500-1600℃，保温烧结2-5h，三次升温至2120℃，保温烧结0.5h，随炉空冷出炉。

2.如权利要求1所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸甲酯、交联剂TAIC的重量比为10-20:1。

3.如权利要求1所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法，其特征在于，所述碳化硅、二硼化钛的重量比为60-100:1，所述碳化硅、二硼化钛的总质量与钴粉的重量比为150-200:1。

4.如权利要求1所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法，其特征在于，所述乳化剂为OP-10、Tween 80、十二烷基磺酸钠中的至少一种。

5.如权利要求1所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法，其特征在于，所述碳纤维粉粒度为400-800目，直径为5μm。

6.如权利要求1所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH-570、KH-550中的至少一种。

7.如权利要求1所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法，其特征在于，过硫酸铵滴加时逐滴滴加，滴加时间＞30min。

8.如权利要求1所述的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料的制作方法，其特征在于，烧结时，一次升温速率为8℃/min，二次升温速率为25℃/min，三次升温速率为10℃/min。

9.如权利要求1-8中任一项制作方法所制作的碳化硅、二硼化钛复合陶瓷材料在直升机装甲、坦克装甲、防弹背心、防弹头盔领域的应用。