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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106673661A(43)申请公布日2017.05.17(21)申请号201611217435.7(22)申请日2016.12.26(71)申请人上海工程技术大学地址201620上海市松江区龙腾路333号(72)发明人曹晓莹林文松张善伟姚佳(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司31227代理人曹莉(51)Int.Cl.C04B35/565(2006.01)C04B35/634(2006.01)C04B35/65(2006.01)F41H5/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种厚板碳化硅陶瓷材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于无机非金属材料领域,涉及碳化硅陶瓷材料的反应烧结制备工艺,尤其是一种厚板碳化硅陶瓷材料及其制备方法和应用。本发明提供厚板碳化硅陶瓷材料的厚板碳化硅陶瓷材料制备方法包括步骤:将炭黑粉末与碳化硅粉末按质量比混合加入聚乙烯醇,球磨混合均匀后,喷雾造粒,得到混合粉料,模压成形,得到坯体;在坯体的表面放置硅粉形成的粉饼,进行烧结保温;烧结保温结束后,缓慢将炉温降低至200℃以下,降温速度不高于5℃/min,即可制得。本发明提供的制备工艺能显著降低反应烧结过程中陶瓷产生的热应力;本发明制备的厚板碳化硅陶瓷致密度高、没有裂纹或大面积残留硅富集等缺陷,特别适用于特种车辆的防护领域。CN106673661ACN106673661A权利要求书1/1页1.一种厚板碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.将炭黑粉末与碳化硅粉末按质量比5~12:95~88混合后,加入总质量10~20%的聚乙烯醇,球磨混合均匀后,喷雾造粒,得到混合粉料;S2.将步骤S1中的混合粉料模压成形,得到坯体;S3.在步骤S2中的坯体的表面放置相对于S1中的炭黑粉末质量2.5~4倍的硅粉形成的粉饼,进行烧结保温;所述烧结保持真空度不低于5×10-1Pa,缓慢升温至1650~1800℃后,保温2h;所述缓慢升温,在炉温低于800℃时,升温速度不超过5℃/min,并在400℃时保温1h,在炉温超过800℃后,升温速度不超过2℃/min;S4.在步骤S3中的烧结保温结束后,在惰性气体环境下,保持压力不低于0.5MPa,缓慢将炉温降低至200℃以下,降温速度不高于5℃/min,即制成致密且无缺陷的厚板碳化硅陶瓷材料。2.如权利要求1中所述厚板碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中的混合粉料中的碳化硅粉末由粗细两种碳化硅粉末组成,粗粉的平均颗粒尺寸为30~50μm,细粉的平均颗粒尺寸为2~5μm,细粉与粗粉的质量比为1:1.5~2.5。3.如权利要求1中所述厚板碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S2的模压成形的压力条件为200~250MPa。4.如权利要求1中所述厚板碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S3的烧结保温在真空炉中进行。5.如权利要求1中所述厚板碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S4的惰性气体为氩气。6.如权利要求1-5中所述任何一种制备方法制备的厚板碳化硅陶瓷材料。7.如权利要求6中所述的厚板碳化硅陶瓷材料,其特征在于:所述厚板碳化硅陶瓷材料的厚度为80~300mm。8.如权利要求6中所述的厚板碳化硅陶瓷材料用于制作防弹板。2CN106673661A说明书1/3页一种厚板碳化硅陶瓷材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于无机非金属材料领域,涉及碳化硅陶瓷材料的反应烧结制备工艺,尤其是一种厚板碳化硅陶瓷材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]碳化硅陶瓷硬度高、密度较小,且耐高温、耐磨损、有一定的韧性,价格便宜,是新一代防弹陶瓷的理想材料,在保证较好防弹性能的同时,能保持较好的战术机动性,在人体防护方面已经得到了广泛的应用。专利等公开了碳化硅防弹插板的制备方法及其在人体防护领域的应用。但是,在一些特种车辆的防护方面,需要配备超厚的碳化硅板。反应烧结具有烧结工艺简单、烧结时间短、净尺寸烧结等优点,容易实现了大规模的工业应用,具有广阔的应用前景。但是,采用目前为人熟知的方法往往难以得到无缺陷无裂纹的反应烧结碳化硅陶瓷厚板。发明内容[0003]本发明的目的在于克服上述已有技术的不足,提供一种制备无裂纹、无缺陷的厚板碳化硅陶瓷的工艺方法,以及这种碳化硅陶瓷在车辆防护领域的应用。[0004]为了实现以上技术效果,本发明是通过如下步骤实现:[0005]S1.将炭黑粉末与碳化硅粉末按质量比5~12:95~88混合后,加入总质量10~20%的聚乙烯醇,球磨混合均匀后,喷雾造粒,得到混合粉料;[0006]S2.将步骤S1中的混合粉料模压成形,得到坯体;[0007]S3.