[發(fā)明專利]一種復(fù)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(shè)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(xué)
• 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(zé)任公司 61200
• 代理人: 高博

本發(fā)明公開了一種復(fù)合防彈裝甲板及其制備方法，包含保護蓋板、陶瓷板、金屬約束板、纖維金屬層合板、多孔金屬夾芯板；陶瓷板和金屬約束板通過過盈配合進行裝配連接，以纖維金屬層合板與多孔金屬夾芯板支撐陶瓷，增強防彈裝甲板的抗彈性能。制備工藝簡單、成本低廉，相較于傳統(tǒng)陶瓷復(fù)合裝甲，防護單次打擊能力更強，且具備抗多發(fā)打擊能力。在武裝直升機、裝甲車及艦船等防彈領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于陶瓷復(fù)合防彈裝甲設(shè)計制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合防彈裝甲板及其制備方法。

背景技術(shù)

防彈裝甲經(jīng)歷了由均質(zhì)金屬向復(fù)合裝甲的發(fā)展過程，其中陶瓷復(fù)合裝甲由于其相對較低的質(zhì)量與較高的抗彈性能而被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的陶瓷復(fù)合裝甲，以硬度大的陶瓷為前面板，發(fā)揮銷蝕彈丸的作用，以金屬或纖維增強復(fù)合材料作為后面板，起到吸收能量的作用。以金屬為后面板時，陶瓷復(fù)合裝甲整體質(zhì)量偏大；而以復(fù)合材料為后面板時，由于阻抗不匹配的原因，陶瓷的抗彈性能不能完全的發(fā)揮。另外，由于陶瓷本身屬于脆性材料，在單發(fā)子彈撞擊后，陶瓷會發(fā)生大面積碎裂，難以防護多發(fā)或后續(xù)子彈的侵徹。

為了設(shè)計與制造出質(zhì)量更輕、防護性能更佳的裝甲，需要引入新材料與技術(shù)對傳統(tǒng)陶瓷復(fù)合裝甲進行改進。纖維金屬層合板是一種由金屬薄板和纖維增強樹脂型復(fù)合材料交替鋪層的結(jié)構(gòu)，綜合了纖維增強復(fù)合材料與金屬的特點，實現(xiàn)高比強度、高比剛度、抗疲勞、抗沖擊等功能，且具有很強的可設(shè)計性，已被應(yīng)用于飛機的蒙皮、艙門、貨艙地板等可能遭受沖擊的部位。而超輕多孔材料是近些年來隨著材料制備以及機械加工技術(shù)的迅速發(fā)展而出現(xiàn)的一類新型多功能材料，由其輕質(zhì)、承載、吸能的特點引起了相關(guān)技術(shù)人員和學(xué)者廣泛的關(guān)注。但在現(xiàn)有的設(shè)計概念中，并未在陶瓷復(fù)合裝甲中同時引入纖維金屬層板與多孔金屬夾芯板。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種復(fù)合防彈裝甲板及其制備方法，將陶瓷與金屬約束板通過過盈配合進行裝配連接，以纖維金屬層合板作為支撐，以多孔金屬夾芯板作為背板，獲得質(zhì)量更輕、防護性能更強且可防護多發(fā)子彈打擊的防彈裝甲板。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種復(fù)合防彈裝甲板，從上至下依次包括保護蓋板、纖維金屬層合板和多孔金屬夾芯板，在護蓋板和纖維金屬層合板之間設(shè)置有陶瓷圓板和金屬約束板，陶瓷圓板和金屬約束板為一體式結(jié)構(gòu)，通過纖維金屬層合板與多孔金屬夾芯板共同支撐陶瓷圓板與金屬約束板。

具體的，陶瓷圓板和金屬約束板采用過盈配合連接，構(gòu)成的裝配體至少包括一層。

進一步的，裝配體相鄰兩層的陶瓷圓板之間采用相互錯位方式安裝。

具體的，陶瓷圓板至少包括一個，且多個陶瓷圓板的大小和間隙均一致。

具體的，陶瓷圓板與金屬約束板上開的圓孔直徑之差為0.05～1mm；陶瓷圓板和金屬約束板尺寸精度為0.01～0.05mm。

具體的，陶瓷圓板的厚度為5～15mm，金屬約束板的厚度為5～15mm。

具體的，保護蓋板的厚度為0.5～2mm；纖維金屬層合板包括至少兩層的金屬層和至少一層的纖維預(yù)浸料層；金屬層的厚度為0.1～2mm；纖維預(yù)浸料層的厚度為0.1～2mm。

具體的，多孔金屬夾芯板為波紋夾芯板、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。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案是，一種復(fù)合防彈裝甲板的制備方法，包括以下步驟：

S1、取金屬或纖維增強樹脂型復(fù)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(fù)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；