氮化硅基陶瓷装甲材料的研究

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1、自图6可知，sic-加入基体后，SNT01材料的抗弯强度和断裂韧性等物理性能皆有所提高。当sicw加入量为io一15voI％以后，断裂韧性和抗弯强度逐步下降，这与SiC．的分散性能下降和架桥团聚作用有较大的关系。从材料的相对密度变化也能看到这一点。图7是加入10voI％SiC．的SNT01材料断口SBI图像。图7SNT01材料断口的sEM图断口粗糙且凹凸不平，表tY]SNT01材料受外力断裂是典型的裂纹偏转。图中还可以看到Sic．断裂、拔出和与基体界面解离等情况，表明不同的增强机制。图7中可以见到完好

2、的sic。存在，说明新工艺制备的sic,耐热性能稳定。3．4切肖U试验及应用SNTOI材料按IS09361-2标准研磨成SNGNl50712型号刀片，在C6150普通车床上加工淬硬的9CrSi(HRC58-62)工件，磨损曲线绘于图8中。图8SNT01陶瓷刀具Vb_L图●V=39．8m／min×V=65．5m／min▲V=107．2m／minaD_0．6mmf=O．Im／r结果表明：刀具在加工淬硬9CrSi(HRC58—62)时几无破损现象产生，属正常磨损而达到磨钝标准。刀具耐用度十分理想。在低速时(

3、V=55mm／min)切削路程达2000m以上，高速时(V3lOOmm／min)也可达到1000m以上。采用V=60m／min、ap=O．3mm、f=O．2Ⅲ／r参数加工3049CrSi(HRC58—62)，当后面磨损Vb>0．3Ⅻ时被加工工件表面粗糙度Ra=O．63um。可见SNT01陶瓷刀具有优良的切削性能。在工厂应用中，已成功用于加工合金钢、淬硬钢、高铬铸铁及DZ811(HRc62—64)材质大型轧辊。4．结论4．1用新工艺制各的sic,i曾强SNT01材料，分散性及热稳定性能良好，当SiC．用

4、量为10一15voi％时达到最佳增强效果。4．2随热压烧结温度升高，a-Si。N。相向13相的转变完全，高温时出现一些新的未知相，SNTOI材料的抗弯强度和断裂韧性先后出现最大值912MPa和7．20MPa．4m。4．3SNT01陶瓷刀具切削性能优良、耐用度高，适用于粗、精加工淬硬钢、合金钢及各种冷硬铸铁。参考文献[1]吴建铣，硅酸盐学报，]811](1990)72。[2]L．GresKovichandJ．A．palm，J．Amer．Ceram．SoC，63[9-10](1988)597。[3]李家杰

5、等，’96中国材料研讨会论文集II，材料设计与加工，560。[4]郑昌琼等，’96中国材料研讨会论文集II，材料设计与加工，359。／氮化硅基陶瓷装甲材料的研究范景林张伟儒李文宏蔡威龙山东工业陶瓷研究设计院255摘要：本研究采用Si，N．原料，添加适量的烧结助剂，通过气氛压力烧结，制备了si，N．样品，进行了抗穿甲和抗破甲试验，并与A1：03材料和装甲钢材料进行了对比，材料断裂形貌与防护系数的影响进行了分析讨论。关健词：氮化硅装甲防护系数穿甲破甲，1．前言现代高科技战争的不断升级，使装甲防护日益受到重

6、视，因此对装甲材料要求的弹道性能包括抗侵彻能力，抗冲击能力和抗崩落能力有了更高的要求。这在许多文章中早有论述。当今破坏装甲材料的弹种主要是动能穿甲弹和空心装药破甲弹。动能穿甲弹是由高膛压火炮发射的高初速实心弹，完全依靠动能击穿装甲。空心装药破甲弹是依靠引爆装药，产生的高压爆炸波将锥形罩挤压成高速的金属射流作用于防护装甲板，将其烧熔击穿。目前装甲材料主要用于装甲变形车辆、坦克、自行火炮、直升飞机底仓板及士兵防弹服、头盔等。由于车辆机动性能的要求，装甲材料必须轻量化，因此装甲材料应具备的特性可概括为：高硬

7、度、高强度、高韧性和低比重。用做防护装甲的材料大体为：金属、陶瓷、玻璃钢和纤维材料，它们的特性比较如表1。表1．各种类装甲材料性能比较装甲材料高硬度高强度高韧性低密度装甲钢√陶瓷√玻璃钢√纤维√2．陶瓷装甲的发展概况早在本世纪初，就开始了用陶瓷做装甲材料，人们发现在金属表面覆盖一层薄而硬的搪瓷，便可提高其抗弹性能，在第一次世界大战期间用于坦克上：二战期间飞机上首先采用了玻璃钢；朝鲜战争瓣／l"q，美制坦克采用了装有硅质芯片的装甲；60年代以后采用A1203陶瓷面板装甲，采用厚度约8mm的烧结氧化铝陶瓷

8、片与铝或玻璃钢背板粘接而成，可防高速弹丸的侵彻：越南战争和中东战争期间又出现热压氏C与纤维(Kewlar)复合装甲，它的重量轻，抗弹能力也优于A120，陶瓷。目前在主战坦克和装甲变形车辆上用做陶瓷复合装甲的夹层材料比较普遍，因为陶瓷不仅能消耗穿甲弹的动能，使弹丸破碎或产生严重变形，还可借助其高熔点制成各种曲面形状来分散破甲弹熔融金属射流。目前用作装甲的陶瓷种类通常是A120，、SiC、134c、TiB：、AIN、Si，Nd、Sialon(赛隆)等。3．试