题目：Al2O3/SiC防弹陶瓷无压烧结技术与性能研究

Al2O3陶瓷具有较高的硬度和较好的烧结性能，作为防弹陶瓷获得了比较广泛的应用，但仍然存在密度大、成本较高等缺点。本文通过添加β-SiC颗粒，在较低温度下实现了Al2O3/SiC复相陶瓷在空气中的致密化烧结，制备出了具有良好力学性能及防弹性能的复相陶瓷，结果对氧化铝基防弹陶瓷的低成本化和轻量化研究具有重要的参考价值。首先通过考察α-SiC以及β-SiC在空气与惰性气氛中氧化后质量、粉末形貌及生成产物分析，对比研究了两种SiC的氧化特性，发现β-SiC具有较高的氧化活性，生成的玻璃相可促进体系的致密化烧结，而α-SiC氧化活性较低，不能起到助烧作用；同时研究了压力、增塑剂、造粒及保压时间等因素对干坯致密度的影响规律，表明前三种因素对干坯致密度有较大影响。 之后，通过改变SiC含量、SiC纯度、烧结制度和埋烧工艺重点研究了复相陶瓷烧结的致密化行为，发现随着SiC含量增加，氧化反应逐渐剧烈，添加10%SiC体系氧化适度能够促进烧结致密，SiC含量过高后氧化产生大量气孔是引起陶瓷性能下降的原因；烧结温度对陶瓷致密度影响显著，当烧结温度为1600℃时，可实现SiC的可控氧化和烧结促进作用，获得高度致密的复相陶瓷；粉末埋烧工艺能够降低体系中气体传质速率，抑制SiC氧化的作用。最后，对复相陶瓷硬度、断裂韧性、压缩强度等关键力学性能进行了研究，并且进行了靶试实验。当SiC添量为5%、10%时，复相陶瓷的硬度、断裂韧性和压缩强度等性能均比相同条件下制备的纯Al2O3陶瓷有明显提高，靶试结果表明SiC含量5%、10%的试样具有良好的防弹性能。通过本论文研究，在1600℃烧结制成的SiC含量10%SiC的复相防弹陶瓷，密度3.68g/cm3，维氏硬度达到1348.23kgf•mm-2，断裂韧性4.87MPa•m1/2，防弹性能与课题组前期研制的优质Al2O3防弹陶瓷相当。