[发明专利]一种透明防弹用绿色透明陶瓷的制备方法

说明书

本发明涉及了一种透明防弹用绿色透明陶瓷的制备方法，其特征在于，所述陶瓷的材料化学式为Al_1.4Fe_0.6MgO₄，所述粉体材料采用共沉淀法制得，然后用热等静压法进行烧结，成品为带有浅绿色的透明陶瓷材料，该材料具有透光性高，强度大，硬度高，生产成本低等特点。

技术领域

本发明涉及透明陶瓷制备技术领域，特别涉及一种透明防弹用绿色透明陶瓷的制备方法。

背景技术

透明陶瓷是近年来陶瓷科学技术和陶瓷工业的一个重大突破，诸多领域的短板逐渐被补足，空白被填补，透明陶瓷不仅具有常见透明材料如玻璃和高分子聚合物等透明性高的特点，还具有特殊的力学强度、物理化学稳定性、耐磨、耐冲击并且及其耐高温，可用于各种条件苛刻的环境并且装备在多种现代武器上。如防弹窗口、导弹飞行器头部的雷达天线罩和红外线整流罩等。这主要由于，玻璃在可见光透过率很高，但在红外波段的透光率则显著降低，甚至变成不透明；使用天然或人工晶体，在尺寸上、化学稳定性等方面受到限制；而塑料、树脂类则具有耐热性等不足，因此透明陶瓷的研制成功为光学材料开辟了一个广阔的领域，它可以制成尺寸较大、形状复杂的制品，是一种很好的透明防弹材料。在目前的透明陶瓷中，代表材料有蓝宝石、镁铝尖晶石及ALON。其中镁铝尖晶石由于其优越的耐高温、耐磨、耐冲击、受力能力强等特点备受瞩目。

虽然传统的镁铝尖晶石陶瓷具有以上的诸多优点，但大多都是表观无色，难以满足多种条件的需求，要通过一定的掺杂才能着色，但必须要考虑掺杂量、添加助剂量、均匀性等诸多问题，并且会因为浓度的差异造成晶粒的析出，破坏其透明性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种透明防弹用绿色透明陶瓷的制备方法，制作温度低，并且不用掺杂，成品为带有浅绿色的透明陶瓷材料，具有优异透光效果。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种透明防弹用绿色透明陶瓷的制备方法，其特征在于，所述陶瓷的材料化学式为Al_1.4Fe_0.6MgO₄，所述粉体材料采用共沉淀法制得，然后用热等静压法进行烧结。

进一步的，所述粉体材料采用共沉淀法制得，具体包括如下步骤：

(1)按化学式Al_1.4Fe_0.6MgO₄中Al、Fe、Mg元素的化学计量比，称取含有铝离子Al³⁺的化合物、含有铁离子Fe³⁺的化合物和含有镁离子Mg²⁺的化合物，加入去离子水中加热搅拌，直到完全溶解，得到A溶液；

(2)将碳酸氢铵加入去离子水中加热搅拌直到完全溶解，得到B溶液；

(3)将B溶液逐滴加入A溶液，用氨水调节pH值为11.5，在50℃下持续搅拌，直到不再生成沉淀为止；

(4)过滤沉淀，将沉淀用去离子水清洗一次，乙醇清洗两次，放于烘箱中在40℃下进行干燥。

进一步的，所述用热等静压法进行烧结，具体包括如下步骤：

(1)将干燥后产生的粉末放入马弗炉中煅烧；

(2)将煅烧后产生的粉体装入模具中，用10MPa的压力干压成片，然后塑封，进行冷等，在200MPa的压力下保压5分钟；

(3)将干压后产生的陶瓷片放入马弗炉中预煅烧；

(4)将预煅烧后的热烧体放入热等静压烧结炉中进行烧结；

(5)将烧结后的陶瓷片放入马弗炉中进行退火处理；

(6)将得到的陶瓷片进行抛光打磨，双面抛光至1-3mm，即得在可见光下表现出高透过率的绿色陶瓷材料。