本發(fā)明涉及防彈陶瓷制備領(lǐng)域，尤其涉及一種防彈陶瓷的制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著先進(jìn)技術(shù)在軍事戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用，人員財(cái)產(chǎn)損失的情況越來(lái)越嚴(yán)重，為提高戰(zhàn)場(chǎng)生存能力，對(duì)武器裝甲防護(hù)要求越來(lái)越高，因此對(duì)防彈材料的研究與應(yīng)用顯得尤為重要。由于陶瓷材料具有高強(qiáng)高硬的特點(diǎn)，再加之其抗磨損和腐蝕性能強(qiáng)、熱膨脹系數(shù)小、制造工藝簡(jiǎn)單等特性，已成為近些年防彈材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但由于防彈陶瓷材料的多樣性，在生坯烘干過(guò)程以及無(wú)壓燒結(jié)爐燒結(jié)制品過(guò)程中，往往僅根據(jù)設(shè)定的固定參數(shù)進(jìn)行制備，導(dǎo)致制備效果不理想，因此，如何根據(jù)燒結(jié)完成制品質(zhì)量和生坯質(zhì)量對(duì)制備過(guò)程中的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

2、中國(guó)專利公開號(hào)cn118005404a公開了一種碳化硅防彈陶瓷及其制備方法，包括以下重量份原料：α-sic粉體80份，碳化硼粉體20-30份，第一分散劑0.8-1份，第二分散劑0.5-0.8份，有機(jī)助劑10-18份，燒結(jié)助劑0.5-2份。通過(guò)粉體分散、配料、水基噴霧造粒、干壓成型、二次致密化壓制、收縮燒結(jié)和無(wú)壓燒結(jié)工藝制作而成。通過(guò)采用二次致密化壓制和收縮燒結(jié)工藝，對(duì)陶瓷素坯進(jìn)行多次致密化，提高顆粒間緊密結(jié)合能力，充分發(fā)揮增強(qiáng)相碳化硼的作用，以提高碳化硅陶瓷的韌性和強(qiáng)度性能。但是上述方案存在以下問(wèn)題：無(wú)法根據(jù)燒結(jié)完成制品質(zhì)量和生坯濕度針對(duì)制備參數(shù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)性地調(diào)節(jié)，導(dǎo)致固定制備參數(shù)制備得的防彈陶瓷不能滿足實(shí)際需求。

3、技術(shù)內(nèi)容

4、為此，本發(fā)明提供一種防彈陶瓷的制備方法，用以克服制備過(guò)程僅根據(jù)設(shè)定參數(shù)進(jìn)行制備，無(wú)法根據(jù)燒結(jié)完成制品質(zhì)量和生坯濕度選擇對(duì)應(yīng)的生坯烘干過(guò)程和燒結(jié)制品過(guò)程中的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，導(dǎo)致固定制備參數(shù)制備得的防彈陶瓷不能滿足實(shí)際需求。

5、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種防彈陶瓷的制備方法，包括：

6、根據(jù)厚度統(tǒng)一值和曲率參考值確定生坯的結(jié)構(gòu)特征狀態(tài)，并根據(jù)生坯的結(jié)構(gòu)特征狀態(tài)確定濕度檢測(cè)點(diǎn)的設(shè)置方式；

7、根據(jù)水分參考值確定殘留檢測(cè)點(diǎn)，并根據(jù)各殘留檢測(cè)點(diǎn)的位置確定檢測(cè)點(diǎn)狀態(tài)，不同的檢測(cè)點(diǎn)狀態(tài)下針對(duì)烘干時(shí)長(zhǎng)或烘干溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)；

8、根據(jù)燒結(jié)完成制品的晶粒粒徑所處的晶粒粒徑范圍確定燒結(jié)完成制品的晶粒類型；

9、當(dāng)正常晶粒數(shù)量參考值小于第一預(yù)設(shè)數(shù)量參考值時(shí)，根據(jù)燒結(jié)完成制品的一類晶粒數(shù)量參考值和二類晶粒數(shù)量參考值確定調(diào)節(jié)方式為針對(duì)第二階段的保溫時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)的第一調(diào)節(jié)方式，或，針對(duì)第二階段的燒結(jié)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的第二調(diào)節(jié)方式，或，針對(duì)第一階段的升溫速率進(jìn)行調(diào)節(jié)或針對(duì)燒結(jié)助劑含量進(jìn)行調(diào)節(jié)的第三調(diào)節(jié)方式；

10、根據(jù)燒結(jié)完成制品的氣孔率確定燒結(jié)完成制品的致密參考狀態(tài)，第一致密參考狀態(tài)下針對(duì)第一階段的升溫速率進(jìn)行調(diào)節(jié)或針對(duì)第二階段的燒結(jié)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，第二致密參考狀態(tài)時(shí)，認(rèn)為燒結(jié)完成制品合格不進(jìn)行調(diào)節(jié)。

11、進(jìn)一步地，根據(jù)生坯的結(jié)構(gòu)特征狀態(tài)確定濕度檢測(cè)點(diǎn)的設(shè)置方式，濕度檢測(cè)點(diǎn)的設(shè)置方式包括常規(guī)設(shè)置方式，以及，特殊設(shè)置方式。

12、進(jìn)一步地，根據(jù)厚度統(tǒng)一值和曲率參考值確定生坯的結(jié)構(gòu)特征狀態(tài)，生坯的結(jié)構(gòu)特征狀態(tài)包括厚度統(tǒng)一值小于或等于預(yù)設(shè)厚度統(tǒng)一值且曲率參考值小于或等于預(yù)設(shè)曲率參考值的第一結(jié)構(gòu)特征狀態(tài)，以及，厚度統(tǒng)一值大于預(yù)設(shè)厚度統(tǒng)一值或曲率參考值大于預(yù)設(shè)曲率參考值的第二結(jié)構(gòu)特征狀態(tài)。

13、進(jìn)一步地，所述常規(guī)設(shè)置方式為將生坯劃分為若干個(gè)區(qū)域面積相同的區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域中心位置設(shè)置濕度檢測(cè)點(diǎn)；

14、所述特殊設(shè)置方式為將生坯劃分為若干個(gè)區(qū)域面積相同的區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域中心位置設(shè)置濕度檢測(cè)點(diǎn)，并在凹陷處、凸起處、角落等可能濕度較高的區(qū)域，增加濕度檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置數(shù)量。

15、進(jìn)一步地，根據(jù)各殘留檢測(cè)點(diǎn)的位置確定檢測(cè)點(diǎn)狀態(tài)，若檢測(cè)點(diǎn)狀態(tài)為密集狀態(tài)，針對(duì)烘干時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行增大調(diào)節(jié)，若檢測(cè)點(diǎn)狀態(tài)為離散狀態(tài)，針對(duì)烘干溫度進(jìn)行增大調(diào)節(jié)；

16、所述烘干時(shí)長(zhǎng)的增大值與殘留檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的最大水分參考值為負(fù)相關(guān)關(guān)系；

17、所述烘干溫度的增大值與殘留檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的最大水分參考值為負(fù)相關(guān)關(guān)系；

18、將水分參考值大于預(yù)設(shè)水分參考值的濕度檢測(cè)點(diǎn)記為殘留檢測(cè)點(diǎn)。

19、進(jìn)一步地，根據(jù)燒結(jié)完成制品的晶粒粒徑所處的晶粒粒徑范圍確定燒結(jié)完成制品的晶粒類型，燒結(jié)完成制品的晶粒類型包括燒結(jié)完成制品的晶粒粒徑處于第一預(yù)設(shè)晶粒粒徑范圍的一類晶粒，以及，燒結(jié)完成制品的晶粒粒徑處于第二預(yù)設(shè)晶粒粒徑范圍的二類晶粒。

20、進(jìn)一步地，當(dāng)正常晶粒數(shù)量參考值小于第一預(yù)設(shè)數(shù)量參考值時(shí)，根據(jù)燒結(jié)完成制品的一類晶粒數(shù)量參考值和二類晶粒數(shù)量參考值確定調(diào)節(jié)方式；

21、當(dāng)燒結(jié)完成制品中一類晶粒數(shù)量參考值大于第二預(yù)設(shè)數(shù)量參考值時(shí)，調(diào)節(jié)方式為針對(duì)第二階段的保溫時(shí)間進(jìn)行增大調(diào)節(jié)的第一調(diào)節(jié)方式；

22、當(dāng)燒結(jié)完成制品中二類晶粒數(shù)量參考值大于第二預(yù)設(shè)數(shù)量參考值時(shí)，調(diào)節(jié)方式為針對(duì)第二階段的燒結(jié)溫度進(jìn)行減小調(diào)節(jié)的第二調(diào)節(jié)方式；

23、當(dāng)燒結(jié)完成制品中一類晶粒數(shù)量參考值大于或等于第三預(yù)設(shè)數(shù)量參考值且二類晶粒數(shù)量參考值大于或等于第三預(yù)設(shè)數(shù)量參考值時(shí)，調(diào)節(jié)方式為第三調(diào)節(jié)方式；

24、所述第二階段的保溫時(shí)間的增大值與燒結(jié)完成制品的晶粒粒徑為正相關(guān)關(guān)系；

25、所述第二階段的燒結(jié)溫度的減小值與燒結(jié)完成制品的晶粒粒徑為正相關(guān)關(guān)系。

26、進(jìn)一步地，在第一預(yù)設(shè)條件下，當(dāng)燒結(jié)完成制品中一類晶粒數(shù)量參考值大于二類晶粒數(shù)量參考值時(shí)，第三調(diào)節(jié)方式為針對(duì)第一階段的升溫速率進(jìn)行減小調(diào)節(jié)；

27、當(dāng)燒結(jié)完成制品中一類晶粒數(shù)量參考值小于二類晶粒數(shù)量參考值時(shí)，第三調(diào)節(jié)方式為針對(duì)燒結(jié)助劑含量進(jìn)行減小調(diào)節(jié)；

28、所述第一階段的升溫速率的減小值與燒結(jié)完成制品的晶粒粒徑均勻度為正相關(guān)關(guān)系；

29、所述燒結(jié)助劑含量的減小值與燒結(jié)完成制品的晶粒粒徑均勻度為正相關(guān)關(guān)系；

30、所述第一預(yù)設(shè)條件為當(dāng)燒結(jié)完成制品中一類晶粒數(shù)量參考值大于或等于第三預(yù)設(shè)數(shù)量參考值且二類晶粒數(shù)量參考值大于或等于第三預(yù)設(shè)數(shù)量參考值時(shí)。

31、進(jìn)一步地，根據(jù)燒結(jié)完成制品的氣孔率確定燒結(jié)完成制品的致密參考狀態(tài)；

32、當(dāng)致密參考狀態(tài)為燒結(jié)完成制品的氣孔率大于預(yù)設(shè)氣孔率的第一致密參考狀態(tài)時(shí)，針對(duì)第一階段的升溫速率進(jìn)行減小調(diào)節(jié)，或，針對(duì)第二階段的燒結(jié)溫度進(jìn)行增大調(diào)節(jié)；

33、當(dāng)致密參考狀態(tài)為燒結(jié)完成制品的氣孔率小于或等于預(yù)設(shè)氣孔率的第二致密參考狀態(tài)時(shí)，認(rèn)為燒結(jié)完成制品合格不進(jìn)行調(diào)節(jié)；

34、所述第一階段的升溫速率的減小值與燒結(jié)完成制品的致密參考值為正相關(guān)關(guān)系；

35、所述第二階段的燒結(jié)溫度的增大值與燒結(jié)完成制品的致密參考值為正相關(guān)關(guān)系。

36、進(jìn)一步地，制品燒制過(guò)程包括三個(gè)階段：第一階段是燒結(jié)裝置的升溫過(guò)程；第二階段是保持燒結(jié)溫度進(jìn)行運(yùn)行；第三階段是冷卻降溫過(guò)程。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，根據(jù)厚度統(tǒng)一值和曲率參考值確定生坯的結(jié)構(gòu)特征狀態(tài)，通過(guò)生坯的結(jié)構(gòu)特征狀態(tài)有效反映當(dāng)前生坯的結(jié)構(gòu)特征，根據(jù)殘留檢測(cè)點(diǎn)的分布密集或離散對(duì)應(yīng)選擇不同的濕度檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置方式，使得濕度檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置方式的選擇更加符合實(shí)際工作場(chǎng)景，避免結(jié)構(gòu)特殊的生坯無(wú)法準(zhǔn)確判斷當(dāng)前濕度的問(wèn)題，進(jìn)而提升了濕度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

38、進(jìn)一步地，本發(fā)明技術(shù)方案中根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)狀態(tài)對(duì)烘干過(guò)程中的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)，通過(guò)不同的檢測(cè)點(diǎn)狀態(tài)選擇不同的調(diào)節(jié)方式，使得調(diào)節(jié)方式的選擇更符合實(shí)際干燥效果，避免現(xiàn)有技術(shù)中在制備過(guò)程僅根據(jù)設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行制備，不能根據(jù)生坯濕度對(duì)制備參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)節(jié)的問(wèn)題，進(jìn)而提高了本發(fā)明中生坯的烘干效果。

39、進(jìn)一步地，本發(fā)明技術(shù)方案中根據(jù)燒結(jié)完成制品的一類晶粒數(shù)量參考值和二類晶粒數(shù)量參考值確定調(diào)節(jié)方式對(duì)燒結(jié)制備過(guò)程中的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)，通過(guò)不同的一類晶粒數(shù)量參考值和二類晶粒數(shù)量參考值選擇不同的調(diào)節(jié)方式，避免現(xiàn)有技術(shù)中在制備過(guò)程僅根據(jù)設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行制備，不能根據(jù)燒結(jié)完成制品對(duì)制備參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)節(jié)的問(wèn)題，進(jìn)而提高了本發(fā)明中燒結(jié)完成制品的制備效果。

40、進(jìn)一步地，本發(fā)明技術(shù)方案中根據(jù)燒結(jié)完成制品的氣孔率確定燒結(jié)完成制品的致密參考狀態(tài)，通過(guò)判斷燒結(jié)完成制品的氣孔率是否符合實(shí)際要求，能夠有效確定是否需要針對(duì)燒結(jié)制備過(guò)程的升溫速率和保溫時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免了制備的防彈陶瓷無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用需求的問(wèn)題，進(jìn)而保證防彈陶瓷的制備效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路