[發明專利]一種陶瓷-聚脲復合板和制備方法

有效

• 申請號: 201910055752.0
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109867490B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 肖毅華;肖云超;游庭順;吳和成
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: F41H5/04
• 分類號: F41H5/04;C04B26/20
• 代理公司: 南昌華成聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 36126
• 代理人: 張建新

一種陶瓷?聚脲復合板和制備方法，包括以下步驟：陶瓷片預處理；陶瓷片定位裝置安裝，將定位片拼裝成網格狀的定位裝置；墊板布置，將選擇的墊板平鋪于水平面上；陶瓷片定位，將拼裝好的陶瓷片定位裝置放置于墊板上，將陶瓷片逐片放入定位裝置的每個網格中，并與墊板表面粘接；聚脲注入，將針筒的針嘴緊貼陶瓷片并沿陶瓷片間隙勻速移動針筒，使流出的聚脲注入陶瓷片間隙；聚脲固化；去除多余聚脲以及復合板成型。本發明采用硅烷偶聯劑酒精溶液對陶瓷片進行預處理，有效地提高了陶瓷?聚脲復合板中陶瓷與聚脲界面的粘結強度，設備投資少，生產成本低。

技術領域

本發明涉及陶瓷-聚脲復合板領域，具體涉及一種陶瓷-聚脲復合板和制備方法。采用硅烷偶聯劑酒精溶液對陶瓷片進行預處理，有效地提高了陶瓷-聚脲復合板中陶瓷與聚脲界面的粘結強度。

背景技術

陶瓷具有強度高、質量輕、耐磨性和耐腐蝕性好等特點，具有良好的抗沖擊性能，目前已廣泛應用于防彈衣、防彈頭盔、車輛和飛機等裝備的防護裝甲。但是，陶瓷脆性大，在經受高速沖擊后會發生破碎，因此其抗多次沖擊能力差。

為了提高陶瓷的抗多次沖擊性能，人們研究了馬賽克狀陶瓷復合結構，將小塊陶瓷片用粘接劑粘接成整體的復合結構。這種粘接的陶瓷復合結構在受到沖擊時，由于陶瓷片間粘接劑的緩沖作用，相鄰的陶瓷片所受到的影響會減小，從而使整個復合結構的損傷限制在局部區域；同時，這種復合結構還具有其他一些優點，如：更容易形成各種曲面，以便于制造各種形狀的防護結構；更易于制造大型結構，從而降低生產成本；等等。

聚脲是一種彈性體物質，具有很高的抗沖擊強度和柔韌性，還具有良好的粘接力。它是一種良好的防護材料，被用作涂層涂覆于結構的表面來加強其抗沖擊性能，已用于頭盔、坦克車輛等。因此，以聚脲為粘接劑將多個陶瓷片粘接在一起，制作馬賽克狀的單層陶瓷/聚脲復合板，不僅可以利用聚脲抗沖擊性能和韌性好的優點，同時還能結合馬賽克狀陶瓷復合結構抗多次打擊性能好的優點。另外，通過交錯鋪疊和粘結該復合板，還可以構造出更復雜的陶瓷/聚脲復合結構，如仿珍珠母結構的多層陶瓷/聚脲復合結構，以更好地提高陶瓷的抗沖擊性能。本發明給出一種制作上述單層陶瓷/聚脲復合板的方法。該方法簡單易行，所需成本低。

發明內容

根據背景技術提出的問題，本發明提供一種陶瓷-聚脲復合板和制備方法來解決，接下來對本發明做進一步地闡述。

本發明解決的技術問題是以聚脲為粘接劑將多個陶瓷片粘接在一起，制作馬賽克狀的單層陶瓷-聚脲復合板，利用聚脲抗沖擊性能和韌性好的優點，同時結合馬賽克狀陶瓷復合結構抗多次打擊性能好的優點，更好地提高陶瓷的抗沖擊性能；技術方案如下：一種陶瓷-聚脲復合板和制備方法，其特征在于包括以下步驟：

陶瓷片預處理，將表面干凈的陶瓷片放入濃度合適的硅烷偶聯劑酒精溶液中浸泡，取出并在室溫下晾曬后密封保存；

陶瓷片定位裝置安裝，將定位片拼裝成網格狀的定位裝置；

墊板布置，將選擇的墊板平鋪于水平面上；

陶瓷片定位，將拼裝好的陶瓷片定位裝置放置于墊板上，將陶瓷片逐片放入定位裝置的每個網格中，并與墊板表面粘接；定位裝置的各網格被陶瓷片填充滿后，沿垂直方向拔出定位裝置；

聚脲注入，于針筒內裝入聚脲，驅使針筒內的活塞移動，使聚脲經針嘴勻速流出，將針筒的針嘴緊貼陶瓷片并沿陶瓷片間隙勻速移動針筒，使流出的聚脲注入陶瓷片間隙；

聚脲固化，陶瓷片間注滿聚脲后，在室溫下放置直至聚脲完全固化；

去除多余聚脲，沿陶瓷片間隙并緊貼陶瓷片表面去除溢于表面的聚脲；

復合板成型，將復合板從墊板上剝離，并清除其下表面的雙面膠，得到制備好的陶瓷-聚脲復合板。

進一步地，所述定位片上設有多個槽口，定位片通過槽口按十字交叉方式拼裝成網格狀的定位裝置。