无压烧结碳化硅陶瓷防弹片工艺生产设计 课程设计.doc

北 方 民 族 大 学 课程设计报告 　　 院（部、中心） 材料科学与工程学院 姓 名 林星光 学 号 2010908 专 业 材料科学与工程 班 级 101 班 同组人员 林晓 景小宁 蒋娜 李锐 课程名称 特种陶瓷材料课程设计 项目名称 无压烧结碳化硅陶瓷防弹片的工艺生产设计 起 止 时 间　　 2013-5-30至2013-6-7 　 成 绩 　 指导教师 　 北方民族大学教务处制 目 录 第1章 简介 1 1.1 碳化硅的晶型结构 1 1.2 碳化硅的存在形式 1 1.3 碳化硅的性能及应用领域 1 1.4 碳化硅的烧结技术要求 2 第2章 生产工艺流程 3 2.1 生产工艺流程的选择 3 2.1.1 设计背景 3 2.1.2 工艺的选择 3 2.1.3成型工艺选择 4 2.1.4无压烧结过程 4 2.1.5料浆的制备 5 2.1.6防弹片的性能测试 5 2.2 生产工艺流程的基本步骤 5 2.3 生产工艺流程图 6 第3章 生产技术要求 7 3.1 碳化硅粉体的制备要求 7 3.2 喷雾造粒的技术要求 7 3.3 坯料成型技术要求 8 3.4 烧结技术要求 10 3.5 工艺平面布置图 11 第4章 主要仪器设备选择 12 4.1 设备仪器参数及作用 12 4.1.1 MX系列三维混料机 12 4.1.2 LPG-25型喷雾干燥器 12 4.1.3 JJ300喷雾干燥器 13 4.1.4 金属模具 13 4.1.5 THP20干压成型机 14 4.1.6 LDJ100/320-300冷等静压机 14 4.1.7 电子数显卡尺 15 4.1.8 GDQ-J16真空烧结炉 15 4.1.9 HZ-Y150磨床 16 4.1.10 PW-1B多功能磨抛机 16 4.1.11 FL4-1型流速计 17 4.1.12 432SVD型显微硬度计 17 4.1.13 NK01XQM型行星球磨机 18 4.1.14 CMT5305微机控制电子万能试验机 19 4.2 主要仪器设备汇总 19 第5章 环境保护及评价 21 5.1 环境保护的标准 21 5.2 陶瓷制备过程中的改进措施 21 5.3 陶瓷工业产生的废水处理措施 22 5.4 陶瓷工业产生的废气处理措施 22 5.5 陶瓷工业产生的噪声处理措施 23 第6章 实验数据处理 24 6.1 碳化硅粉体流动性和松装密度测量 24 6.2 烧结温度制度 24 6.3 样品测试密度 25 6.4 硬度的测试 25 6.5 抗弯强度的测试 27 第7章 总结 28 参考文献 30 第1章 简介 1.1 碳化硅的晶型结构 首先，SiC具有两种晶型，分别是六方晶型的α-SiC和立方晶型的β-SiC，这两种晶型可以相互转化，但是其过程不可逆。在2000°C以下会制备出β-SiC，而在2200°C以上会制备出六方晶型的α-SiC。另外，SiC具有200多种多变体，它们在不同的物理化学环境下形成，具有不同的物理特性[1]。 1.2 碳化硅的存在形式 据了解，SiC在自然界中几乎是不存在的，所以大部分的SiC都属于人工合成材料。美国人在1893年首先使用SiO2碳还原法人工合成了SiC粉末，该方法至今仍然是合成SiC的主要方法之一，所以说碳化硅陶瓷是以SiC 为主要原料的陶瓷制品。 1.3 碳化硅的性能及应用领域 SiC具有高强度、高硬度、化学稳定性好等特点，但是它本身很容易被氧化，会在SiC表面形成一层二氧化硅薄膜，进而氧化进程会逐渐被阻碍。由于制得的碳化硅陶瓷制品硬度很高，高温下仍可保持高强度，抗氧化性好，耐腐蚀性好，又有良好的热导率，因此成为了重要的高温陶瓷材料，在汽车工业、机械化工、环境保护、空间技术、高技术信息产业等领域受到了广泛青睐[1]。 1.4 碳化硅的烧结技术要求 在烧结方面，由于SiC属于共价键化合物，很难进行烧结，所以在烧结过程中通常会添加一些结合剂，如硅酸铝质或高铝质材料等。但是这样制备的材料，它会有一些不足之处，像致密度比较低，强度