提高碳化硅陶瓷韧性的方法

增强碳化硅陶瓷韧性和提高致密性的研究一直是我们持续进行的工作。增强碳化硅陶瓷韧性的主要方法是改变陶瓷材料的成分，如通过增加纤维/晶须增韧、第二相颗粒增韧、改变陶瓷成形工艺来改变陶瓷内部微观结构等。

在碳化硅陶瓷中添加碳短纤维，可以降低陶瓷中游离硅的含量，形成β-SiC层，增强碳化硅陶瓷的韧性。当碳短纤维体积分数达到30%时，碳化硅陶瓷的断裂韧性达到5.1 MPa·m1/2，比不含碳短纤维的碳化硅陶瓷提高78%。

通过对等温锻造技术的研究发现，SiC颗粒在铝基体中呈流线均匀分布，锻造性能（弦向取样）显著提高。Rm=500 MPa Rp0.2=330 MPa、A=7%、K1C=25.0 MPa·m1/2。

通过优化碳化硅粉的粗细粒度分布，增强碳化硅的韧性。研究表明，粗粉的引入可以抑制S-SiC陶瓷中异常晶粒的生长，从而产生细小的等轴晶粒。随着粗粉含量的增加，S-SiC陶瓷的韧性呈现先增加后降低的规律。当粗粉含量为65%时，S-SiC陶瓷的韧性最高，比不含粗粉的韧性提高17.1%，达到（4.92±0.24）MPa·m1/2。

通过以上成果的研究，我们掌握了碳化硅陶瓷的增韧制备方法。我们的碳化硅陶瓷产品比普通碳化硅陶瓷具有更好的性能，可以抵抗子弹的冲击。产品符合NIJ IV防弹要求。