[發明專利]一次性成型多曲面整體防彈板材的制備法及專用模具

有效

• 申請號: 201610285576.6
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105777133B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 鄭浦;任付生;楊新領;郭興忠;楊輝
• 申請（專利權）人: 浙江東新新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;C04B35/10;C04B35/563;C04B35/622;B28B3/08;B28B7/00;B28B17/02;F41H1/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

1.一次性成型多曲面整體防彈板材的制備方法，其特征是：該制備方法所利用的專用模具包括上沖頭(2)、下沖頭(3)、外模(4)和塞塊(5)；在外模(4)內設置有模腔(41)；所述模腔(41)與外模(4)的兩端均相連通，在外模(4)的頂部設置用于加料的開口(42)，所述開口(42)與塞塊(5)的形狀相吻合；所述模腔(41)與開口(42)相連通；外模(4)的模腔(41)用于安裝上沖頭(2)和下沖頭(3)，上沖頭(2)和下沖頭(3)可以在模腔(41)內自由移動；

所述模腔(41)、上沖頭(2)、下沖頭(3)的橫截面形狀相一致；

上沖頭(2)、下沖頭(3)分別位于模腔(41)的兩端，所述上沖頭(2)與半自動臥式壓機的上模板相連，下沖頭(3)與半自動臥式壓機的下模板相連，在上、下模板的帶動下，上沖頭(2)、下沖頭(3)可實現進出模腔(41)；

制備方法包括以下步驟：

1)、粉料制備：

在100份陶瓷微粉中加入1～9份燒結助劑、0.2～5份粘結劑和1～5份潤滑劑，以此作為基礎料，上述份為重量份；粘結劑為質量濃度為10％的聚乙烯醇水溶液；潤滑劑為油酸、甘油中的至少一種；

將上述基礎料和60～80份的去離子水加入球磨機內，混合均勻后進行噴霧干燥，得陶瓷噴霧造粒粉，將陶瓷噴霧造粒粉裝在密封容器中，在室溫下密封陳腐4～6天，得陳腐后粉料；

2)、壓制成型：

設定上沖頭(2)和下沖頭(3)之間的距離為10～30mm，壓力設定為15～40MPa ；

向模腔(41)內裝填步驟1)所得的陳腐后粉料；待模腔(41)內填滿陳腐后粉料后，將塞塊(5)裝入開口(42)內；向上沖頭(2)、下沖頭(3)分別施加壓力，上沖頭(2)與下沖頭(3)相對而成，從而將模腔(41)內的陳腐后粉料壓制成型，得陶瓷素坯；

設置預壓時間為18～22s，保壓時間為85～95s，然后自動進行泄壓，上沖頭(2)移開，下沖頭(3)將陶瓷素坯從模腔(41)內頂出，設置滯留時間為65～75s；

3)、素坯的烘干：

將步驟2)所得的陶瓷素坯放在與陶瓷素坯的曲面相吻合的石墨拖上，在95～105℃保溫1h，升溫至115～125℃保溫2h，然后自然降溫冷卻至室溫；

4)、燒結：

將步驟3)所得的烘干后素坯連同石墨拖放置在方形石墨坩堝內，蓋好石墨蓋子，于600～900℃保溫1～3h進行排蠟，排蠟完后以45～55℃/h升溫至1900～2200℃，保溫0.5～3h進行燒結；得多曲面整體防彈板材。

2.根據權利要求1所述的一次性成型多曲面整體防彈板材的制備方法，其特征是：

所述石墨拖的制備方法為：

將步驟1)的陶瓷微粉改成石墨粉，其余按照步驟1)和步驟2)進行，得石墨素坯；所述石墨素坯的曲面與陶瓷素坯的曲面相吻合；

將石墨素坯于預燒爐中以100～150℃/h升溫至850～950℃，保溫1h進行排蠟，將排蠟好的素坯放入呋喃樹脂中浸漬，浸漬時間為50～60min，然后在高溫爐中以180～220℃/h升溫至2150～2250℃，保溫1.5～2h進行石墨化處理，石墨化處理完后隨爐冷卻至室溫，然后再重復一次上述浸漬和石墨化處理，得兩浸兩焙石墨化處理后的石墨拖。

3.根據權利要求2所述的一次性成型多曲面整體防彈板材的制備方法，其特征是：

所述步驟1)中，

陶瓷微粉為碳化硅、氧化鋁、或碳化硼；

當陶瓷微粉為碳化硅時，燒結助劑為B₄C、C；

當陶瓷微粉為氧化鋁時，燒結助劑為SiO₂、CaO；

當陶瓷微粉為碳化硼時，燒結助劑為SiC、C。