防弹装甲用碳化硼陶瓷材料的研究进展

碳化硼陶瓷具有较低的密度、仅次于氮化硼和金刚石的硬度以及优异的耐腐蚀性能,满足防弹材料要求的高强度、高耐磨、高硬度、低密度,简称为"三高一低",当前已经应用于高端装备的防护系统中。然而,碳化硼陶瓷为强共价化合物,且具有低的扩散系数,导致其在制备过程中的主要问题是烧结致密化问题和脆性问题。因此,许多的研究工作集中在碳化硼陶瓷的烧结技术、烧结助剂以及对碳化硼陶瓷进行增韧。本文聚焦防弹装甲用碳化硼陶瓷,首先从碳化硼的晶形结构和相图,综述了碳化硼陶瓷粉体的制备技术以及碳化硼陶瓷的烧结工艺,阐述了改善碳化硼断裂韧性较低的方法,最后分析了碳化硼陶瓷防弹材料的研究现状,并且展望陶瓷防弹装甲的未来研究方向。     

碳化硼陶瓷的高温高压制备及性能研究

利用六面顶液压机,以铝、钴为烧结助剂,在压力5.0-5.5 GPa、温度1 350-1 700℃、保温时间5 min的条件下制备出碳化硼陶瓷,并通过XRD衍射仪、SEM扫描电镜、维式硬度仪对其进行了物相分析、微观形貌表征和硬度测量,研究了压力、温度对碳化硼复合陶瓷力学性能的影响。实验结果表明,在5.5 GPa、1 550℃时,碳化硼陶瓷具有较好的综合性能,维式硬度为4 022 HV、磨耗比为2.5。其中铝、钴作为烧结助剂不仅降低了烧结温度还促进烧结反应,增强颗粒间的扩散促使陶瓷更快地达到高致密度,改善其力学性能。     

无压烧结碳化硼的研究进展

碳化硼陶瓷具有高硬度、高熔点和低密度的特点,是优异的结构陶瓷,在民用、宇航和军事等领域都得到了重要应用.综述了无压烧结碳化硼陶瓷的国内外研究进展,阐述了不同的烧结助剂、烧结温度和颗粒尺寸等因素对碳化硼陶瓷性能的影响.     

无压烧结碳化硼的研究进展

碳化硼陶瓷具有高硬度、高熔点和低密度的特点,是优异的结构陶瓷,在民用、航空和军事等领域都得到了重要应用。本文综述了无压烧结碳化硼陶瓷的国内外研究进展,阐述了不同的烧结助剂、烧结温度和颗粒尺寸等因素对碳化硼陶瓷性能的影响。     

烧结助剂对碳化硼陶瓷性能的影响

以氧化铝、活性碳为烧结助剂,以碳化硼为基体、采用真空热压烧结技术制备碳化硼陶瓷。研究成分配比、烧结工艺对烧结体致密度及力学性能的影响;探讨了添加剂碳化硼陶瓷的烧结机理。结果表明,以氧化铝、活性碳为烧结助剂,采用真空热压烧结工艺,制备出碳化硼陶瓷;碳化硼烧结的最佳材料配方与烧结工艺:B4C:Al2O3:C=70:15:15,烧结温度1930℃,压力20MPa,保温时间1h;所得碳化硼烧结体性能:开口气孔率1.49%,相对密度为90.33%,抗弯强度为144.27MPa,硬度(HRA)95。     

无压烧结碳化硼中Y2O3和Al2O3助剂的助扩散机制研究

采用无压烧结工艺，添加质量分数9.5%的Y₂O₃作为烧结助剂，进行了碳化硼陶瓷的2100℃、2200℃和2250℃烧结2h实验，对样品进行了体积密度、显气孔率、维氏硬度、表面形貌和晶体结构测试，并与纯碳化硼2250℃烧结的样品进行了比较。实验表明，添加Y₂O₃助剂2250℃烧结2h的样品的体积密度、气孔率、硬度指标比纯碳化硼粉2250℃烧结2h的样品有较大幅度提升；在碳化硼晶粒扩散时，Y₂O₃助剂和碳化硼晶粒协同扩散，使碳化硼晶粒趋向于致密化烧结；Y₂O₃助剂的介入使碳化硼晶粒生长(运动)机制发生了变化。     

烧结气氛对碳化硼水选废料制备耐火材料性能的影响

为了节约资源,实现碳化硼废料的回收利用,以碳化硼水选废料为主要原料,分析纯的羟丙基甲基纤维素为结合剂,分析纯的铝粉为烧结助剂,经1 400℃保温时间90 min,研究了不同烧结气氛(空气、通氩气、活性炭覆盖和活性炭覆盖+通氩气)对试样性能的影响。结果表明:在空气条件下,试样被严重氧化,阻止了烧结反应的进行;通氩气条件能够有效阻止煅烧试样的氧化,从而提高制品的致密化程度和强度;活性炭的渗碳作用可抑制碳化硼晶粒的粗化长大,提高烧结试样的致密化程度。因此,最佳的烧结气氛为通氩气并用活性炭覆盖。     

碳化硼-立方氮化硼复合陶瓷的高压制备及性能研究

利用六面顶液压机,以铝、钴为烧结助剂,在压力5.5 GPa,温度1 470℃,保温时间5 min的条件下制备出碳化硼-立方氮化复合陶瓷。并通过XRD衍射仪、SEM扫描电镜、维式硬度仪对其进行了物相分析、微观形貌表征和硬度测量,并研究了不同含量的立方氮化硼对碳化硼复合陶瓷力学性能的影响。实验结果表明,当碳化硼和立方氮化硼的比例为7∶3时,复合陶瓷具有较好的综合性能,维式硬度为41.6 GPa、密度为2.45 g/cm³、磨耗比为2.5。将立方氮化硼作为增强材料不仅保持了碳化硼的硬度还兼顾了轻质性能。而铝、钴作为烧结助剂不仅降低了烧结温度还抑制了立方氮化硼向六方氮化硼的转变。     

碳化硼陶瓷烧结技术的研究进展

碳化硼(B₄C)陶瓷具有熔点高、硬度大、耐酸碱腐蚀性好、热膨胀系数小等一系列优良性能，被广泛应用于机械、冶金、化工、军事、国防、航天航空、核能等众多领域。本文综述了国内外碳化硼陶瓷各种烧结技术(无压烧结、热压烧结、放电等离子烧结、微波烧结等)的研究进展，并对这些烧结技术的发展趋势进行了展望。     

La3+对MgAl2O4透明陶瓷致密化过程、光学及力学性能的影响

镁铝尖晶石(MgAl₂O₄)透明陶瓷具有优异的光学和力学性能,在防弹装甲窗口、高马赫整流罩等方面得到了大量的应用。为实现MgAl₂O₄透明陶瓷的致密化,一般需要相对较高的烧结温度,然而高的烧结温度会导致陶瓷晶粒生长过大,影响其性能。因此通过引入合适的烧结助剂降低烧结温度,对于提升陶瓷性能和降低成本均具有很大的意义。本文以高纯商业MgAl₂O₄粉体为原料,La(OH)₃为烧结助剂,采用真空烧结结合热等静压后处理的方式,成功制备MgAl₂O₄透明陶瓷,并采用XRD、SEM等对透明陶瓷的微结构和相组成的演变以及性能进行表征。结果表明,La³⁺在烧结早中期可有效提高陶瓷致密化速率,在烧结后期可抑制陶瓷晶粒生长。掺入0.01%(质量分数)La₂O₃后,MgAl₂O₄光学和力学综合性能优异,所需...     

分解炉扩径的技术改造

我厂3号回转窑(Φ4m×60m)生产线在1996年年底由SP窑(产量912t/d)改为NSP窑(产量1320t/d),预分解系统为四级旋风预热器带离线式分解炉     

乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水的治理技术

乙烯酮(双乙烯酮)是十分重要的化工中间体,其下游产品较多。江苏某化工厂开发生产乙烯酮(双乙烯酮)下游产品三十多个,年生产规模三万多吨,是国内以乙烯酮(双乙烯酮)为中间体生产精细化学品的综合骨干企业。针对乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水特点,该厂结合企业实际,开展了产品优化,结构调整,清洁生产,资源循环利用,节水降耗等工作,从源头削减了污染物的生产。同时投资二千多万元新建预处理装置三套,6000m3/d废水生化处理装置一套,使全厂乙烯酮(双乙烯酮)下游产品的废水得到了有效的治理。     

水泥水化热测定方法综述

水泥水化热是中、低热水泥和核电工程用水泥的一项关键的技术指标。全球范围内测定水泥水化热的方法有溶解法、直接法/半绝热法、等温传导量热法三种。本文总结了中、美、欧相关方法标准,对其测试原理、仪器设备、试验过程等方面进行了比对,并对其在领域的应用做了简单的概括。     

基于组件技术的化工原理实验课件的设计

利用组件技术开发化工原理实验课件,给出了系统层、组件库层和应用层的架构划分。重点讨论了组件库的设计,给出了流体阻力这一典型实验的实现描述。实践证实,基于组件技术可以提高仿真实验的开发效率。     

Effect of Plastic Component of Defromation on Accuracy of Prediction of Functional Properties of Polymeric Materials

Fibre Chemistry - Classical methods for predicting polymeric materials deformation processes are based on numerical solution of governing Boltzmann-Volterra viscoelasticity type of equations, which...     

Calorimetric and Computational Study of Enthalpy of Formation of Diperoxide of Cyclohexanone

A thermochemical rather simple experimental technique is applied to determine the enthalpy of formation of Diperoxide of ciclohexanone. The study is complemented with suitable theoretical calculations at the semiempirical and ab initio levels. A particular satisfactory agreement between both ways is found for the ab initio calculation at the 6–311G basis This set level. Some possible extensions of the present procedure are pointed out.     

壳聚糖脱乙酰度测定方法研究新进展

主要介绍近年来壳聚糖脱乙酰度测定方法研究新进展,概述了双突跃电位滴定法——加酶预处理、光纤折射传感法、拉曼光谱法、库仑滴定法等测定原理与特点,并作出比较,为相关科学研究和工业生产测定方法的选择提供理论参考。     

Semi-empirical equation of state of metals. Equation of state of aluminum

A semi-empirical equation of state for metals is described. Its capabilities are demonstrated by the example of the equation of state for aluminum. New experimental data are presented on the location of the isentrope of aluminum for unloading from the state at p = 229.71 GPa on the shock adiabat to an aerogel (SiO₂) of density 0.08 g/cm³. __________ Translated from Fizika Goreniya i Vzryva, Vol. 44, No. 2, pp. 61–75, March–April, 2008.