[發(fā)明專利]一種復合防彈裝甲板及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910009265.0
• 申請日: 2019-01-04
• 公開（公告）號: CN109855473B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 韓賓;張瑞;李朗;盧天健;張琦
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: F41H5/04
• 分類號: F41H5/04;B32B3/08;B32B5/02;B32B7/12;B32B9/00;B32B9/04;B32B15/04;B32B15/14;B32B15/20;B32B27/06;B32B27/38;B32B37/06;B32B37/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種復合防彈裝甲板，其特征在于，從上至下依次包括保護蓋板(1)、纖維金屬層合板(4)和多孔金屬夾芯板(5)，保護蓋板(1)的厚度為0.5～2mm；纖維金屬層合板(4)包括至少兩層的金屬層和至少一層的纖維預浸料層；金屬層的厚度為0.1～2mm；纖維預浸料層的厚度為0.1～2mm，在保護蓋板(1)和纖維金屬層合板(4)之間設置有陶瓷圓板(2)和金屬約束板(3)，陶瓷圓板(2)和金屬約束板(3)為一體式結(jié)構(gòu)，陶瓷圓板(2)和金屬約束板(3)采用過盈配合連接構(gòu)成裝配體，構(gòu)成的裝配體至少包括一層，通過纖維金屬層合板(4)與多孔金屬夾芯板(5)共同支撐陶瓷圓板(2)與金屬約束板(3)，陶瓷圓板(2)與金屬約束板(3)上開的圓孔直徑之差為0.05～1mm；陶瓷圓板(2)和金屬約束板(3)尺寸精度為0.01～0.05mm，陶瓷圓板(2)的厚度為5～15mm，金屬約束板(3)的厚度為5～15mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合防彈裝甲板，其特征在于，裝配體相鄰兩層的陶瓷圓板(2)之間采用相互錯位方式安裝。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合防彈裝甲板，其特征在于，陶瓷圓板(2)至少包括一個，且多個陶瓷圓板(2)的大小和間隙均一致。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合防彈裝甲板，其特征在于，多孔金屬夾芯板(5)為波紋夾芯板、蜂窩夾芯板或泡沫夾芯板中的任意一種，材質(zhì)為鋁合金或鈦合金中的任意一種。

5.一種制備如權(quán)利要求1所述復合防彈裝甲板的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、取金屬或纖維增強樹脂型復合材料制備保護蓋板，金屬采用鋁合金或鈦合金中的一種，纖維增強樹脂型復合材料中的纖維采用玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、超高分子量聚乙烯纖維中的任意一種，樹脂采用環(huán)氧樹脂；

S2、采用氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、碳化硅或碳化硼制備陶瓷圓板，研磨陶瓷圓板的表面使其表面粗糙度R_a≤3.2μm；在金屬約束板上打圓孔，圓孔內(nèi)孔的表面粗糙度R_a≤3.2μm；將金屬約束板放入馬弗爐中，以10～50℃/min速度升高至600～900℃，保溫1～3min；然后在馬弗爐中將室溫下的陶瓷圓板填充到金屬約束板高溫膨脹后的圓孔孔洞中；關閉馬弗爐，待馬弗爐內(nèi)溫度降至室溫后，取出陶瓷板與金屬約束板的裝配體；

S3、采用鋁合金、鈦合金或鎂合金中的任意一種制備纖維金屬層合板的金屬層，采用玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、超高分子量聚乙烯纖維中的任意一種和環(huán)氧樹脂制備纖維預浸料層；對金屬層進行噴砂或陽極氧化處理，表面噴涂膠黏劑；將纖維預浸料層與金屬層交替堆疊放置于熱壓機上，施加預壓力用以壓實結(jié)構(gòu)；經(jīng)加熱、保溫保壓和卸壓；待冷卻至室溫時，得到纖維金屬層合板；

S4、制備夾芯板芯體，并與上下金屬面板焊接或膠接制備成多孔金屬夾芯板；

S5、將保護蓋板、陶瓷圓板與金屬約束板的裝配體、纖維金屬層合板和多孔金屬夾芯板依次使用膠黏劑粘接，得到復合防彈裝甲板。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復合防彈裝甲板制備方法，其特征在于，步驟S3中，表面噴涂的膠黏劑厚度為0.03～0.05mm；熱壓機施加0.1～0.5MPa的預壓力用以壓實結(jié)構(gòu)；以5～10℃/min的加熱速度升溫至60～70℃，然后將壓力提高至3～20MPa；以2～5℃/min的升溫速度繼續(xù)升溫至120～130℃；保溫保壓15～20min后自然冷卻；待溫度降低至60～70℃時，卸載壓力；纖維預浸料層的鋪層角度為正交鋪層或準各向同性鋪層中的任一種。