一种氧化铝防弹陶瓷及其制备方法与流程

文档序号:31566818发布日期:2022-09-20 20:54阅读:99来源:国知局

1.本发明涉及复合材料陶瓷制备技术领域,具体涉及一种氧化铝防弹陶瓷及其制备方法


背景技术:

2.从防弹装甲材料的历史发展来看,由最初传统的金属材料(铝、钢)到现在先进的陶瓷材料、复合材料,防弹装甲一直向着轻量、高效、低价位的方向发展。钢板是最早应用在硬质防弹衣的材料,大大的提高了软质防弹衣的防护等级,但防护能力有限,只能防御铅芯弹和普通钢芯弹的进攻,而且有重量过大易跳弹等缺点;al2o3陶瓷材料相对于钢板有更进一步的提高,硬度直接决定了护心插板的抗弹性能,密度直接决定了护心插板的重量,重量轻密度不足钢板的1/2、硬度高具备更好的防弹性能,无跳弹现象。
3.但目前制备高强度,表面光滑,内部无气孔,尺寸公差范围稳定的氧化铝防弹陶瓷,还需要在材料和工艺上进行优化,制备性能优良的氧化铝防弹陶瓷。


技术实现要素:

4.为了解决上述问题,本发明第一个方面提供了一种氧化铝防弹陶瓷,按重量份计,包含以下组分:氧化铝99-99.5份、助剂0.5-1份。
5.优选地,所述氧化铝晶型为α型。
6.优选地,所述氧化铝的粒径为0.5-0.8um。
7.优选地,所述助剂为氧化物。
8.优选地,所述氧化物选自氧化锌、氧化镁、氧化铝、氧化钙、氧化硅、氧化钾、氧化钠、氧化钇、二氧化锆中的一种或多种。
9.优选地,所述氧化物为氧化钇、二氧化锆、氧化镁的的混合物。
10.优选地,所述氧化钇、二氧化锆、氧化镁的重量比为(8-12):(7-12):1。
11.优选地,所述氧化钇、二氧化锆、氧化镁的重量比为(9-11):(8-10):1。
12.本发明第二个方面提供了一种氧化铝防弹陶瓷的制备方法,包含以下步骤:
13.(1)将氧化铝99-99.5份、助剂0.5-1份加入到球磨机进行球磨混合18-30h;
14.(2)将球磨后的混合物喷入造粒塔中,造粒塔的离心变频为26-32hz,进风温度为250-280℃,出风温度为100-120℃,进料压力为40-60mpa,得到造粒粉;
15.(3)上述造粒粉放入双面压机模具压制得到生坯,双面压机机床压力吨位为150-1500吨;
16.(4)将生坯放入到常压电推板窑中,生坯间保持0.5-5cm的间隙排列,控制电推板窑十个阶段的升温时间和速率,烧结并冷却制得氧化铝防弹陶瓷。
17.优选地,所述步骤(4)的电推板窑十个阶段的温度和升温时间,第一阶段由室温升温到300℃,升温时间为5h;第二阶段由300℃升温到500-600℃,升温时间为6h;第三阶段由500-600℃升温到1000-1100℃,升温时间为8h;第四阶段由1000-1100℃升温到1300-1400
℃,升温时间为6h;第五阶段由1300-1400℃升温到1450-1500℃,升温时间为5h;第六阶段由1450-1500℃升温到1550-1650℃,升温时间为6h;第七阶段由1550-1650℃保温时间为4h;第八阶段由1550-1650℃降温到1300-1400℃,降温时间为2h;第九阶段停止天然气加热,由1300-1400℃降温到800-900℃;第十个阶段停止鼓风机鼓风由800-900℃自然冷却降温到室温。
18.进一步地,所述步骤(4)的电推板窑十个阶段的温度和升温时间,第一阶段由室温升温到300℃,升温时间为5h;第二阶段由300℃升温到600℃,升温时间为6h;第三阶段由600℃升温到1000℃,升温时间为8h;第四阶段由1000℃升温到1300℃,升温时间为6h;第五阶段由1300℃升温到1450℃,升温时间为5h;第六阶段由1450℃升温到1630℃,升温时间为6h;第七阶段由1630℃保温时间为4h;第八阶段由1630℃降温到1300℃,降温时间为2h;第九阶段停止天然气加热,由1300℃降温到900℃;第十个阶段停止鼓风机由900℃自然冷却降温到室温。
19.有益效果
20.1.通过本发明制备的氧化铝防弹陶瓷烧结性能好、制品尺寸稳定,强度高、较轻的质量。
21.2.本发明的氧化铝防弹陶瓷,其优异的防弹性能、较轻的质量及相对便宜的价格使之成为当前使用最为广泛的防弹材料,在国内陶瓷插板市场居于主导地位。
22.3.本发明采用低温慢烧工艺,抑制晶体在转化过程中长大,提高陶瓷的密度和性能。
23.4.防弹陶瓷规格可多样化,防弹陶瓷可带有弧度,拼装成插板后成圆弧形更能贴合人体,不会造成较大缝隙,因此更能提高防弹性能。
具体实施方式
24.下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述,并非对其保护范围的限制。
25.本发明中的词语“优选的”、“更优选的”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。此外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
26.当本文中公开一个数值范围时,上述范围视为连续,且包括该范围的最小值及最大值,以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地,当范围是指整数时,包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外,当提供多个范围描述特征或特性时,可以合并该范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如,从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。
27.为了解决上述问题,本发明第一个方面提供了一种氧化铝防弹陶瓷,按重量份计,包含以下组分:氧化铝99-99.5份、助剂0.5-1份。
28.在一种优选的实施方式中,所述氧化铝晶型为α型。
29.在一种优选的实施方式中,所述氧化铝的粒径为0.5-0.8um。
30.在一种优选的实施方式中,所述氧化铝选自上海召明实业有限公司,规格型号为vital氧化铝造粒粉。
31.在一种优选的实施方式中,所述助剂为氧化物。
32.在一种优选的实施方式中,所述氧化物选自氧化锌、氧化镁、氧化铝、氧化钙、氧化硅、氧化钾、氧化钠、氧化钇、二氧化锆中的一种或多种。
33.在一种更优选的实施方式中,所述氧化物为氧化钇、二氧化锆、氧化镁的混合物。
34.在一种优选的实施方式中,所述氧化钇、二氧化锆、氧化镁的重量比为(8-12):(7-12):1。
35.在一种优选的实施方式中,所述氧化钇、二氧化锆、氧化镁的重量比为(9-11):(8-10):1。
36.所述氧化钇购买厂家为山东力昂新材料科技有限公司,规格型号为la-10。
37.所述二氧化锆购买厂家为湖北楚烁生物科技有限公司,质量含量为99.9%。
38.所述氧化镁购买厂家为杭州恒纳新材料有限公司,规格型号为hn-mg50。
39.在实验中发现,氧化钇、二氧化锆、氧化镁与氧化铝颗粒在烧结时形成相互作用体系,可以再低温下烧结氧化铝,制成的陶瓷强度也高,而且氧化铝颗粒越细,与助剂间的相互作用越强,制成的陶瓷强度也越高;体系中氧化镁的含量占比少时,可以约束烧结过程的重结晶现象,提高氧化铝陶瓷的强度;但氧化镁的添加量过大,会阻碍体系间相互作用,会提升烧结温度,温度低时不能生成强度高的氧化铝陶瓷。
40.本发明第二个方面提供了一种氧化铝防弹陶瓷的制备方法,包含以下步骤:
41.(1)将氧化铝99-99.5份、助剂0.5-1份加入到球磨机进行球磨混合18-30h;
42.(2)将球磨后的混合物喷入造粒塔中,造粒塔的离心变频为26-32hz,进风温度为250-280℃,出风温度为100-120℃,进料压力为40-60mpa,得到造粒粉;
43.(3)上述造粒粉放入双面压机模具压制得到生坯,双面压机机床压力吨位为150-1500吨;
44.(4)将生坯放入到常压电推板窑中,生坯间保持0.5-5cm的间隙排列,控制电推板窑十个阶段的升温时间和速率,烧结并冷却制得氧化铝防弹陶瓷。
45.在一种优选的实施方式中,所述步骤(4)的电推板窑十个阶段的温度和升温时间,第一阶段由室温升温到300℃,升温时间为5h;第二阶段由300℃升温到500-600℃,升温时间为6h;第三阶段由500-600℃升温到1000-1100℃,升温时间为8h;第四阶段由1000-1100℃升温到1300-1400℃,升温时间为6h;第五阶段由1300-1400℃升温到1450-1500℃,升温时间为5h;第六阶段由1450-1500℃升温到1550-1650℃,升温时间为6h;第七阶段由1550-1650℃保温时间为4h;第八阶段由1550-1650℃降温到1300-1400℃,降温时间为2h;第九阶段停止天然气加热,由1300-1400℃降温到800-900℃;第十个阶段停止鼓风机鼓风由800-900℃自然冷却降温到室温。
46.在一种更优选的实施方式中,所述步骤(4)的电推板窑十个阶段的温度和升温时间,第一阶段由室温升温到300℃,升温时间为5h;第二阶段由300℃升温到600℃,升温时间为6h;第三阶段由600℃升温到1000℃,升温时间为8h;第四阶段由1000℃升温到1300℃,升温时间为6h;第五阶段由1300℃升温到1450℃,升温时间为5h;第六阶段由1450℃升温到
1630℃,升温时间为6h;第七阶段由1630℃保温时间为4h;第八阶段由1630℃降温到1300℃,降温时间为2h;第九阶段停止天然气加热,由1300℃降温到900℃;第十个阶段停止鼓风机由900℃自然冷却降温到室温。
47.在实验过程中意外发现,温度升高和保温时间延长,陶瓷体积密度不断提高,强度提高;烧成温度不到,保温时间再长也会生烧,烧成温度过高,或在烧成温度点过分延长保温时间,均会引起晶粒粗大,密度下降等过烧现象,导致陶瓷强度降低。
48.实施例1
49.一种氧化铝防弹陶瓷,按重量份计,包含以下组分:氧化铝99份、氧化钇0.5、二氧化锆0.44份、氧化镁0.06份。
50.一种氧化铝防弹陶瓷的制备方法,包含以下步骤:
51.(1)将氧化铝99份、氧化钇0.5、二氧化锆0.44份、氧化镁0.06份加入到球磨机进行球磨混合24h;
52.(2)将球磨后的混合物喷入造粒塔中,造粒塔的离心变频为30hz,进风温度为265℃,出风温度为1100℃,进料压力为52mpa,得到造粒粉;
53.(3)上述造粒粉放入双面压机模具压制得到生坯,双面压机机床压力吨位为300吨;
54.(4)将生坯放入到常压电推板窑中,生坯间保持2cm的间隙排列,控制电推板窑十个阶段的升温时间和速率,烧结并冷却制得氧化铝防弹陶瓷。
55.所述步骤(4)的电推板窑十个阶段的温度和升温时间,第一阶段由室温升温到300℃,升温时间为5h;第二阶段由300℃升温到600℃,升温时间为6h;第三阶段由600℃升温到1000℃,升温时间为8h;第四阶段由1000℃升温到1300℃,升温时间为6h;第五阶段由1300℃升温到1450℃,升温时间为5h;第六阶段由1450℃升温到1630℃,升温时间为6h;第七阶段由1630℃保温时间为4h;第八阶段由1630℃降温到1300℃,降温时间为2h;第九阶段停止天然气加热,由1300℃降温到900℃;第十个阶段停止鼓风机由900℃自然冷却降温到室温。
56.所述氧化铝选自上海召明实业有限公司,规格型号为vital氧化铝造粒粉,所述氧化铝的粒径为0.5-0.8um。
57.所述氧化钇购买厂家为山东力昂新材料科技有限公司,规格型号为la-10。
58.所述二氧化锆购买厂家为湖北楚烁生物科技有限公司,质量含量为99.9%。
59.所述氧化镁购买厂家为杭州恒纳新材料有限公司,规格型号为hn-mg50。
60.实施例2
61.一种氧化铝防弹陶瓷,按重量份计,包含以下组分:氧化铝99.5份、氧化钇0.5、二氧化锆0.46份、氧化镁0.04份。
62.一种氧化铝防弹陶瓷的制备方法,包含以下步骤:
63.(1)将氧化铝99.5份、氧化钇0.5、二氧化锆0.46份、氧化镁0.04份加入到球磨机进行球磨混合24h;
64.(2)将球磨后的混合物喷入造粒塔中,造粒塔的离心变频为30hz,进风温度为265℃,出风温度为1100℃,进料压力为52mpa,得到造粒粉;
65.(3)上述造粒粉放入双面压机模具压制得到生坯,双面压机机床压力吨位为300吨;
66.(4)将生坯放入到常压电推板窑中,生坯间保持2cm的间隙排列,控制电推板窑十个阶段的升温时间和速率,烧结并冷却制得氧化铝防弹陶瓷。
67.所述步骤(4)的电推板窑十个阶段的温度和升温时间,第一阶段由室温升温到300℃,升温时间为5h;第二阶段由300℃升温到600℃,升温时间为6h;第三阶段由600℃升温到1000℃,升温时间为8h;第四阶段由1000℃升温到1300℃,升温时间为6h;第五阶段由1300℃升温到1450℃,升温时间为5h;第六阶段由1450℃升温到1630℃,升温时间为6h;第七阶段由1630℃保温时间为4h;第八阶段由1630℃降温到1300℃,降温时间为2h;第九阶段停止天然气加热,由1300℃降温到900℃;第十个阶段停止鼓风机由900℃自然冷却降温到室温。
68.所述氧化铝选自上海召明实业有限公司,规格型号为vital氧化铝造粒粉,所述氧化铝的粒径为0.5-0.8um。
69.所述氧化钇购买厂家为山东力昂新材料科技有限公司,规格型号为la-10。
70.所述二氧化锆购买厂家为湖北楚烁生物科技有限公司,质量含量为99.9%。
71.所述氧化镁购买厂家为杭州恒纳新材料有限公司,规格型号为hn-mg50。
72.实施例3
73.一种氧化铝防弹陶瓷,按重量份计,包含以下组分:氧化铝99.2份、氧化钇0.5、二氧化锆0.45份、氧化镁0.05份。
74.一种氧化铝防弹陶瓷的制备方法,包含以下步骤:
75.(1)将氧化铝99.2份、氧化钇0.5、二氧化锆0.45份、氧化镁0.05份加入到球磨机进行球磨混合24h;
76.(2)将球磨后的混合物喷入造粒塔中,造粒塔的离心变频为30hz,进风温度为265℃,出风温度为1100℃,进料压力为52mpa,得到造粒粉;
77.(3)上述造粒粉放入双面压机模具压制得到生坯,双面压机机床压力吨位为300吨;
78.(4)将生坯放入到常压电推板窑中,生坯间保持2cm的间隙排列,控制电推板窑十个阶段的升温时间和速率,烧结并冷却制得氧化铝防弹陶瓷。
79.所述步骤(4)的电推板窑十个阶段的温度和升温时间,第一阶段由室温升温到300℃,升温时间为5h;第二阶段由300℃升温到600℃,升温时间为6h;第三阶段由600℃升温到1000℃,升温时间为8h;第四阶段由1000℃升温到1300℃,升温时间为6h;第五阶段由1300℃升温到1450℃,升温时间为5h;第六阶段由1450℃升温到1630℃,升温时间为6h;第七阶段由1630℃保温时间为4h;第八阶段由1630℃降温到1300℃,降温时间为2h;第九阶段停止天然气加热,由1300℃降温到900℃;第十个阶段停止鼓风机由900℃自然冷却降温到室温。
80.所述氧化铝选自上海召明实业有限公司,规格型号为vital氧化铝造粒粉,所述氧化铝的粒径为0.5-0.8um。
81.所述氧化钇购买厂家为山东力昂新材料科技有限公司,规格型号为la-10。
82.所述二氧化锆购买厂家为湖北楚烁生物科技有限公司,质量含量为99.9%。
83.所述氧化镁购买厂家为杭州恒纳新材料有限公司,规格型号为hn-mg50。
84.实施例4
85.一种氧化铝防弹陶瓷,按重量份计,包含以下组分:氧化铝99.2份、氧化钇0.5、二氧化锆0.45份、氧化镁0.05份。
86.一种氧化铝防弹陶瓷的制备方法,包含以下步骤:
87.(1)将氧化铝99.2份、氧化钇0.5、二氧化锆0.45份、氧化镁0.05份加入到球磨机进行球磨混合24h;
88.(2)将球磨后的混合物喷入造粒塔中,造粒塔的离心变频为30hz,进风温度为265℃,出风温度为1100℃,进料压力为52mpa,得到造粒粉;
89.(3)上述造粒粉放入双面压机模具压制得到生坯,双面压机机床压力吨位为300吨;
90.(4)将生坯放入到常压电推板窑中,生坯间保持2cm的间隙排列,控制电推板窑十个阶段的升温时间和速率,烧结并冷却制得氧化铝防弹陶瓷。
91.所述步骤(4)的电推板窑十个阶段的温度和升温时间,第一阶段由室温升温到300℃,升温时间为5h;第二阶段由300℃升温到600℃,升温时间为6h;第三阶段由600℃升温到1000℃,升温时间为8h;第四阶段由1000℃升温到1300℃,升温时间为6h;第五阶段由1300℃升温到1450℃,升温时间为5h;第六阶段由1450℃升温到1630℃,升温时间为6h;第七阶段由1630℃保温时间为4h;第八阶段由1630℃降温到1300℃,降温时间为2h;第九阶段停止天然气加热,由1300℃降温到900℃;第十个阶段停止鼓风机由900℃自然冷却降温到室温。
92.所述氧化铝选自上海召明实业有限公司,所述氧化铝的粒径为1.2-1.5um。
93.所述氧化钇购买厂家为山东力昂新材料科技有限公司,规格型号为la-10。
94.所述二氧化锆购买厂家为湖北楚烁生物科技有限公司,质量含量为99.9%。
95.所述氧化镁购买厂家为杭州恒纳新材料有限公司,规格型号为hn-mg50。
96.实施例5
97.一种氧化铝防弹陶瓷,按重量份计,包含以下组分:氧化铝99.2份、氧化钇0.5、二氧化锆0.1份、氧化镁0.2份。
98.一种氧化铝防弹陶瓷的制备方法,包含以下步骤:
99.(1)将氧化铝99.2份、氧化钇0.5、二氧化锆0.1份、氧化镁0.2份加入到球磨机进行球磨混合24h;
100.(2)将球磨后的混合物喷入造粒塔中,造粒塔的离心变频为30hz,进风温度为265℃,出风温度为1100℃,进料压力为52mpa,得到造粒粉;
101.(3)上述造粒粉放入双面压机模具压制得到生坯,双面压机机床压力吨位为300吨;
102.(4)将生坯放入到常压电推板窑中,生坯间保持2cm的间隙排列,控制电推板窑十个阶段的升温时间和速率,烧结并冷却制得氧化铝防弹陶瓷。
103.所述步骤(4)的电推板窑十个阶段的温度和升温时间,第一阶段由室温升温到300℃,升温时间为5h;第二阶段由300℃升温到600℃,升温时间为6h;第三阶段由600℃升温到1000℃,升温时间为8h;第四阶段由1000℃升温到1300℃,升温时间为6h;第五阶段由1300℃升温到1450℃,升温时间为5h;第六阶段由1450℃升温到1630℃,升温时间为6h;第七阶段由1630℃保温时间为4h;第八阶段由1630℃降温到1300℃,降温时间为2h;第九阶段停止天然气加热,由1300℃降温到900℃;第十个阶段停止鼓风机由900℃自然冷却降温到室温。
104.所述氧化铝选自上海召明实业有限公司,规格型号为vital氧化铝造粒粉,所述氧化铝的粒径为0.5-0.8um。
105.所述氧化钇购买厂家为山东力昂新材料科技有限公司,规格型号为la-10。
106.所述二氧化锆购买厂家为湖北楚烁生物科技有限公司,质量含量为99.9%。
107.所述氧化镁购买厂家为杭州恒纳新材料有限公司,规格型号为hn-mg50。
108.实施例6
109.一种氧化铝防弹陶瓷,按重量份计,包含以下组分:氧化铝99.2份、氧化钇0.5、二氧化锆0.45份、氧化镁0.05份。
110.一种氧化铝防弹陶瓷的制备方法,包含以下步骤:
111.(1)将氧化铝99.2份、氧化钇0.5、二氧化锆0.45份、氧化镁0.05份加入到球磨机进行球磨混合24h;
112.(2)将球磨后的混合物喷入造粒塔中,造粒塔的离心变频为30hz,进风温度为265℃,出风温度为1100℃,进料压力为52mpa,得到造粒粉;
113.(3)上述造粒粉放入双面压机模具压制得到生坯,双面压机机床压力吨位为300吨;
114.(4)将生坯放入到常压电推板窑中,生坯间保持2cm的间隙排列,控制电推板窑十个阶段的升温时间和速率,烧结并冷却制得氧化铝防弹陶瓷。
115.所述步骤(4)的电推板窑十个阶段的温度和升温时间,第一阶段由室温升温到300℃,升温速率为10℃/min,升温及保温时间为5h;第二阶段由300℃升温到600℃,升温速率为10℃/min,升温及保温时间为6h;第三阶段由600℃升温到1000℃,升温速率为10℃/min,升温及保温时间为8h;第四阶段由1000℃升温到1300℃,升温速率为10℃/min,升温及保温时间为6h;第五阶段由1300℃升温到1450℃,升温速率为10℃/min,升温及保温时间为5h;第六阶段由1450℃升温到1630℃,升温速率为10℃/min,升温及保温时间为6h;第七阶段由1630℃保温时间为4h;第八阶段由1630℃降温到1300℃,升降温速率为10℃/min,降温时间为2h;第九阶段停止天然气加热,由1300℃降温到900℃;第十个阶段停止鼓风机由900℃自然冷却降温到室温。
116.所述氧化铝选自上海召明实业有限公司,规格型号为vital氧化铝造粒粉,所述氧化铝的粒径为0.5-0.8um。
117.所述氧化钇购买厂家为山东力昂新材料科技有限公司,规格型号为la-10。
118.所述二氧化锆购买厂家为湖北楚烁生物科技有限公司,质量含量为99.9%。
119.所述氧化镁购买厂家为杭州恒纳新材料有限公司,规格型号为hn-mg50。
120.实施例7
121.一种氧化铝防弹陶瓷,按重量份计,包含以下组分:氧化铝99.2份、氧化钇0.5、二氧化锆0.45份、氧化镁0.05份。
122.一种氧化铝防弹陶瓷的制备方法,包含以下步骤:
123.(1)将氧化铝99.2份、氧化钇0.5、二氧化锆0.45份、氧化镁0.05份加入到球磨机进行球磨混合24h;
124.(2)将球磨后的混合物喷入造粒塔中,造粒塔的离心变频为30hz,进风温度为265℃,出风温度为1100℃,进料压力为52mpa,得到造粒粉;
125.(3)上述造粒粉放入双面压机模具压制得到生坯,双面压机机床压力吨位为300吨;
126.(4)将生坯放入到常压电推板窑中,生坯间保持2cm的间隙排列,控制电推板窑十个阶段的升温时间和速率,烧结并冷却制得氧化铝防弹陶瓷。
127.所述步骤(4)的电推板窑十个阶段的温度和升温时间,第一阶段由室温升温到300℃,升温时间为5h;第二阶段由300℃升温到600℃,升温时间为6h;第三阶段由600℃升温到1000℃,升温时间为8h;第四阶段由1000℃升温到1300℃,升温时间为6h;第五阶段由1300℃升温到1450℃,升温时间为5h;第六阶段由1450℃升温到1525℃,升温时间为6h;第七阶段由1525℃保温时间为4h;第八阶段由1525℃降温到1300℃,降温时间为2h;第九阶段停止天然气加热,由1300℃降温到900℃;第十个阶段停止鼓风机由900℃自然冷却降温到室温。
128.所述氧化铝选自上海召明实业有限公司,规格型号为vital氧化铝造粒粉,所述氧化铝的粒径为0.5-0.8um。
129.所述氧化钇购买厂家为山东力昂新材料科技有限公司,规格型号为la-10。
130.所述二氧化锆购买厂家为湖北楚烁生物科技有限公司,质量含量为99.9%。
131.所述氧化镁购买厂家为杭州恒纳新材料有限公司,规格型号为hn-mg50。
132.实施例8
133.一种氧化铝防弹陶瓷,按重量份计,包含以下组分:氧化铝99.2份、氧化钇0.5、二氧化锆0.45份、氧化镁0.05份。
134.一种氧化铝防弹陶瓷的制备方法,包含以下步骤:
135.(1)将氧化铝99.2份、氧化钇0.5、二氧化锆0.45份、氧化镁0.05份加入到球磨机进行球磨混合24h;
136.(2)将球磨后的混合物喷入造粒塔中,造粒塔的离心变频为30hz,进风温度为265℃,出风温度为1100℃,进料压力为52mpa,得到造粒粉;
137.(3)上述造粒粉放入双面压机模具压制得到生坯,双面压机机床压力吨位为300吨;
138.(4)将生坯放入到常压电推板窑中,生坯间保持2cm的间隙排列,控制电推板窑十个阶段的升温时间和速率,烧结并冷却制得氧化铝防弹陶瓷。
139.所述步骤(4)的电推板窑十个阶段的温度和升温时间,第一阶段由室温升温到300℃,升温时间为5h;第二阶段由300℃升温到600℃,升温时间为6h;第三阶段由600℃升温到1000℃,升温时间为8h;第四阶段由1000℃升温到1300℃,升温时间为6h;第五阶段由1300℃升温到1450℃,升温时间为5h;第六阶段由1450℃升温到1630℃,升温时间为10h;第七阶段由1630℃保温时间为10h;第八阶段由1630℃降温到1300℃,降温时间为2h;第九阶段停止天然气加热,由1300℃降温到900℃;第十个阶段停止鼓风机由900℃自然冷却降温到室温。
140.所述氧化铝选自上海召明实业有限公司,规格型号为vital氧化铝造粒粉,所述氧化铝的粒径为0.5-0.8um。
141.所述氧化钇购买厂家为山东力昂新材料科技有限公司,规格型号为la-10。
142.所述二氧化锆购买厂家为湖北楚烁生物科技有限公司,质量含量为99.9%。
143.所述氧化镁购买厂家为杭州恒纳新材料有限公司,规格型号为hn-mg50。
144.性能测试
145.1.烧结密度测试:利用阿基米德原理使用密度计测量试样的烧结密度。
146.2.抗弯强度测试:使用数显弯曲强度,在instron-5566万能材料试验机测量三点抗弯强度,试样规格为3mm*4mm*36mm,跨距为20mm,加载速度为0.5mm/min。
147.3.维氏硬度测试:使用数显维氏硬度计,测试试样的维氏硬度。
148.使用上述测试方法测试实施例1-8制备的氧化铝防弹陶瓷的性能,测试数据见表1。
149.实施例密度)(g/cm3)抗弯强度(mpa)维氏硬度(gpa)实施例13.935816.9实施例23.9136717.1实施例33.9337517.4实施例43.8934916.4实施例53.8834215.9实施例63.8533715.3实施例73.8233215.1实施例83.832914.8
150.表1
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