[實用新型]一種輕質復合防彈板

有效

• 申請號: 201721168474.2
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN207180487U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 趙暉;杜春燕;李玉海
• 申請（專利權）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: F41H5/04
• 分類號: F41H5/04;C23C2/12;C23C2/40;C25D11/04;B32B15/04;B32B33/00;B32B37/10
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本實用新型屬于防彈板制造技術領域，特別是涉及一種輕質復合防彈板。

背景技術

隨著彈丸速度和沖擊能量的不斷提高，對武器裝備附加防彈板的防護性能也提出了更高的要求。防彈板經歷了從單質防彈板到復合防彈板的演化，單質防彈板也由最早的金屬材質發展到了陶瓷材質，而復合防彈板也從早期的傳統材質復合板發展到了高分子纖維織物材料復合板。

對于金屬材質的防彈板來說，是應用時間跨度最長且應用數量最大的單質防彈板，在早期的彈丸速度和沖擊能量下，傳統的金屬材質防彈板能夠對武器裝備產生較好的防護性能，但隨著彈丸速度和沖擊能量的進一步提高，金屬材質防彈板已難以滿足防護要求。為此，陶瓷材質防彈板以其具有的超高硬度，也被越來越多的使用，為了彌補金屬材質防彈板的不足，陶瓷材質防彈板與金屬材質防彈板開始配合使用，其防護效能可以達到金屬材質防彈板的兩倍以上；但是，盡管防護效能得到了有效提高，但其抗多發彈打擊能力卻偏弱，由于陶瓷材質具有的脆性特點，在彈丸的高速沖擊下極易碎裂，而碎裂后的陶瓷材質防彈板也將失去原本的防護性能。

目前，高分子纖維織物材料越來越多在防彈板領域被應用，其強度可達到鋼的五倍，現階段的高性能防彈板幾乎都使用了高分子纖維織物材料。對于傳統材質復合防彈板來說，基本上都是金屬材質防彈板與陶瓷材質防彈板的疊層復合，為了提高防彈板的防護性能，只能不斷增加防彈板厚度和疊層數量，但防彈板的重量也被迫增加，而重量的增加必然對裝備的機動靈活性能產生消極影響。而當高分子纖維織物材料被應用到防彈板后，盡管有效降低了防彈板厚度和重量，但為了保證防彈板的防護性能，防彈板厚度和重量仍然存在一個下限值，也就是說，想要進一步降低防彈板厚度和重量而不影響防護性能已經難以實現，另一方面也制約了裝備在機動靈活性能上的提升。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供一種輕質復合防彈板，該防彈板首次采用鋼質網板作為主體結構件，且在鋼質網板表面依次制備有覆鋁層和陶瓷層，而且防彈板由若干防彈基板疊合構成，與傳統材質復合防彈板相比，同等厚度條件下，進一步降低了重量，而且防護性能也得到顯著提高，并對裝備的機動靈活性能產生了積極影響。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種輕質復合防彈板，由若干防彈基板疊合而成，所述防彈基板的主體結構件為鋼質網板，在鋼質網板外表面依次制備有覆鋁層和陶瓷層。

所述鋼質網板的厚度為0.1mm～1mm。

所述鋼質網板的網孔孔徑≤0.4mm。

所述覆鋁層的厚度≥0.05mm。

所述陶瓷層的厚度≥0.01mm。

所述覆鋁層采用熱浸鍍方式制備。

所述陶瓷層采用微弧氧化方式制備。

輕質復合防彈板由若干防彈基板采用熱壓成型方式疊合制備得到。

一種輕質復合防彈板的制造方法，包括如下步驟：

步驟一：根據防彈板設計需要，選擇相應厚度、尺寸及網孔孔徑的鋼質網板；

步驟二：對選定的鋼質網板進行熱浸鋁處理，以在鋼質網板表面制備出相應厚度的覆鋁層；

步驟三：對制備有覆鋁層的鋼質網板進行微弧氧化處理，微弧氧化溶液為鋁微弧氧化溶液，微弧氧化電源模式為恒流或恒壓，電壓為400V～800V，微弧氧化處理時間≤20min，以在覆鋁層表面制備出相應厚度的陶瓷層，陶瓷層的材質為Al₂O₃；

步驟四：對制備有覆鋁層和陶瓷層的鋼質網板進行熱擴散處理，熱擴散處理溫度為950℃～1000℃，熱擴散處理時間為4h～6h；當熱擴散處理結束后，防彈基板制備完成；

步驟五：首先將制備好的防彈基板逐層疊放在一起，保證相鄰的防彈基板之間的網孔交錯布置，然后對疊放好的防彈基板進行熱壓成型處理，熱壓成型處理溫度為鋁熔點，熱壓成型處理壓力為15Mpa～25Mpa，熱壓成型處理時間為30min～60min；當熱壓成型處理結束后，輕質復合防彈板制備完成。

步驟二中的熱浸鋁處理的具體工藝流程為：

步驟1：對鋼質網板進行酸洗，酸洗液為160g/l～200g/l的鹽酸，酸洗溫度為15℃～25℃，酸洗時間為2min～5min；

步驟2：先將完成酸洗后的鋼質網板進行干燥處理，然后對鋼質網板進行水洗，水洗液為蒸餾水，水洗溫度為65℃～75℃，水洗時間為5min～10min；