本發(fā)明涉及無機非金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種陶瓷防彈片及其制備方法。
背景技術(shù)：
在國防領(lǐng)域，防彈陶瓷材料主要有碳化硼(B4C)、碳化硅(SiC)和氧化鋁(Al2O3)三種，其中B4C重量最輕，比模量高，彈道性能好，是綜合性能最好的防彈陶瓷材料。但由于長期沒有解決無壓燒結(jié)制備工藝，目前均采用熱壓燒結(jié)法制備，成本和價格十分昂貴。SiC陶瓷材料相比之下，可以采用無壓燒結(jié)、成本大大降低。目前SiC防彈陶瓷僅有限應(yīng)用于高端防護市場，如直升機、潛艇、沖鋒舟和殲擊機等裝備的防護系統(tǒng)中?，F(xiàn)有的信息表明，目前發(fā)達國家在防彈陶瓷產(chǎn)品上已開始普遍使用SiC功能陶瓷，但是對我國實行嚴密地封鎖。
碳化硅是自然界中硬度僅次于金剛石的重要超硬材料。它具有高熔點、高模量、比重小、自潤滑性好、耐磨、耐酸堿腐蝕、耐輻射等特點，是一種綜合性能十分突出的新型高性能工程陶瓷材料，在高端防彈裝甲材料、高端液氣密封材料、航天航空發(fā)動機噴頭、高端陶瓷軸承、研磨介質(zhì)、硬質(zhì)材料的拋光和精研磨料等方面具有重要應(yīng)用。
目前現(xiàn)有工藝生產(chǎn)的防彈片，由于加入輔料多，各輔料收縮系統(tǒng)不同，容易產(chǎn)生孔隙，導(dǎo)致坯件結(jié)構(gòu)不均勻，產(chǎn)品致密性差，成品率低。因此需要研發(fā)出新的材料以及生產(chǎn)方法，以獲得更高質(zhì)量的防彈片。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種陶瓷防彈片及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種陶瓷防彈片及其制備方法，由以下原料按比例制成：碳化硅：麥芽糊精：碳化硼的質(zhì)量百分比為94～96％：2.8～3.2％：1.8～2.2％。
作為本發(fā)明進一步的方案：所述碳化硅采用粒徑為0.5μm的碳化硅超細微粉，所述麥芽糊精和碳化硼采用粒徑為1～5μm的粉料。
一種陶瓷防彈片的制備方法，具體制備步驟如下：
（1）將原料按照比例稱量后，并加入工藝水，經(jīng)混合摻拌機充分混合30min得到料漿；
（2）將料漿送入造粒塔噴霧造粒，從造粒塔噴出的料漿逐漸干燥，形成顆粒；
（3）造粒后的顆粒通過圓振篩400～500目篩網(wǎng)，將假性顆粒進行粗細分離；
（4）將分離后得到的目標(biāo)顆粒置于調(diào)試器中進行調(diào)試，至顆粒的含水率在0.7～0.9%范圍內(nèi)；
（5）將上述顆粒經(jīng)20～25MPa壓機壓制成所需規(guī)格的防彈片坯件；
（6）將防彈片坯件經(jīng)過車削加工，使坯件的尺寸更加精確，表面更加光滑；
（7）經(jīng)加工后的坯件置于無壓燒結(jié)爐內(nèi)，按照一定的升溫程序進行升溫：在0～200℃階段以1～4℃/min的速度升溫，在200～600℃階段以1～5℃/min的速度升溫，在600～1000℃以2～5℃/min的速度升溫，在達到1000℃時保溫1h，在1000～2200℃階段以1～5℃/min的速度升溫，在最高溫度2200℃時保溫5～10h；
（8）燒結(jié)成型后的陶瓷防彈件，經(jīng)磨、銑設(shè)備對陶瓷件平面及立面進行研磨以及拋光到所需尺寸及精度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明產(chǎn)品配料簡單，輔料只有二種，用量小，原材料成本低；
2、制備過程通過大量實驗得出的數(shù)據(jù)解決了其他工藝產(chǎn)生的粉料流動性、成型性和化學(xué)均勻性差的缺點；
本發(fā)明生產(chǎn)過程可控制性強，隨時可以調(diào)整參數(shù)，產(chǎn)品粒度和形狀分布均勻，產(chǎn)品硬度高，比重小，彈道性能好，生產(chǎn)過程中的耗能小，制備工藝簡單，產(chǎn)成品率高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的制備流程圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
陶瓷防彈片，由以下原料按比例制成：碳化硅：麥芽糊精：碳化硼的質(zhì)量百分比為95％： 3.2％：1.8％。
碳化硅采用粒徑為0.5μm的碳化硅超細微粉，麥芽糊精和碳化硼采用粒徑為1μm的粉料。
實施例2
陶瓷防彈片，由以下原料按比例制成：碳化硅：麥芽糊精：碳化硼的質(zhì)量百分比為95％：3％：2％。
碳化硅采用粒徑為0.5μm的碳化硅超細微粉，麥芽糊精和碳化硼采用粒徑為2μm的粉料。
實施例3
陶瓷防彈片，由以下原料按比例制成：碳化硅：麥芽糊精：碳化硼的質(zhì)量百分比為95％：2.8％：2.2％。
碳化硅采用粒徑為0.5μm的碳化硅超細微粉，麥芽糊精和碳化硼采用粒徑為3μm的粉料。
上述實施例中陶瓷防彈片的制備方法，如圖1所示，具體制備步驟如下：
（1）將原料按照比例稱量后，并加入工藝水，經(jīng)混合摻拌機充分混合30min得到料漿；
（2）將料漿送入造粒塔噴霧造粒，從造粒塔噴出的料漿逐漸干燥，形成顆粒；
（3）造粒后的顆粒通過圓振篩400～500目篩網(wǎng)，將假性顆粒進行粗細分離；
（4）將分離后得到的目標(biāo)顆粒置于調(diào)試器中進行調(diào)試，至顆粒的含水率在0.8%；
（5）將上述顆粒經(jīng)20～25MPa壓機壓制成所需規(guī)格的防彈片坯件；
（6）將防彈片坯件經(jīng)過車削加工，使坯件的尺寸更加精確，表面更加光滑；
（7）經(jīng)加工后的坯件置于無壓燒結(jié)爐內(nèi)，按照一定的升溫程序進行升溫：在0～200℃階段以2℃/min的速度升溫，在200～600℃階段以3℃/min的速度升溫，在600～1000℃以4℃/min的速度升溫，在達到1000℃時保溫1h，在1000～2200℃階段以4℃/min的速度升溫，在最高溫度2200℃時保溫10h；
（8）燒結(jié)成型后的陶瓷防彈件，經(jīng)磨、銑設(shè)備對陶瓷件平面及立面進行研磨以及拋光到所需尺寸及精度。
通過檢測，得到本發(fā)明產(chǎn)品的具體檢測數(shù)據(jù)，陶瓷防彈片的密度為3.10 g/cm3，數(shù)顯硬度計測硬度為2500～2850 kg/mm2。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。