[發明專利]防彈復合裝甲及其制備方法有效

申請號：	202010012520.X	申請日：	2020-01-07
公開（公告）號：	CN111319318B	公開（公告）日：	2022-11-08
發明（設計）人：	劉媛;趙海靜;董明	申請（專利權）人：	蘇州第一元素納米技術有限公司
主分類號：	B32B9/00	分類號：	B32B9/00;B32B9/04;B32B27/02;B32B27/12;B32B27/32;B32B27/34;B32B37/06;B32B37/10;C04B35/563;C04B35/80;C04B35/622;F41H5/04
代理公司：	蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103	代理人：	范晴
地址：	215000 江蘇省蘇州市工業園區金雞***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	防彈復合裝甲及其制備方法
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【說明書】：

一種防彈復合裝甲及其制備方法，屬于復合材料技術領域。該防彈復合裝甲的制備方法包括以下步驟：1)將碳化硼、高導熱納米碳纖維、酚醛樹脂與高純水混合，攪拌均勻得到復合漿料，再經噴霧造粒，得到復合生料；2)將步驟1制得的復合生料裝填入碳纖維編織袋內，之后縫合，放置在模具中，冷壓形成生坯，生坯再經高溫熱壓燒結成復合陶瓷板；3)將步驟2制得的復合陶瓷板、芳綸纖維布、超高分子量聚乙烯背板在高溫熱壓罐中熱壓復合，得到防彈復合裝甲。本發明能夠對陶瓷板全方位限位止裂，并且增加了止裂層的耐高溫性能。

技術領域

本發明涉及的是一種復合材料領域的技術，具體是一種防彈復合裝甲及其制備方法。

背景技術

相比氧化鋁、氧化鋯、碳化硅，碳化硼具有更低的密度、更高的硬度、強度、彈性模量等優良的性能，已在防彈裝甲領域逐步替代上述材料。但其抗彎強度和斷裂韌性仍然較低，脆性較大，因此限制了碳化硼陶瓷的應用。

中國專利文獻號為CN101671193A的申請公開了一種碳纖維/碳化硼復合陶瓷及其制備方法，其中碳化硼的質量占45％-60％，碳纖維占40％-55％。該發明利用碳纖維的增韌性能，在單一碳化硼材料的基礎上提高了硬度和斷裂韌性10％-50％。該方法使用的碳纖維含量過高，從而導致碳化硼陶瓷的硬度大幅度降低，難以抵抗硬質弾芯穿甲彈的打擊。

中國專利文獻號為CN108859357A的申請公開了一種可防御12.7mm穿甲燃燒彈陶瓷基復合材料，該材料由聚脲層、芳綸層、石墨烯增韌碳化硼陶瓷層以及PE層通過高分子粘結而成。穿甲燃燒彈的打擊下，高分子粘結劑容易老化失效，致使陶瓷表面粘結的芳綸布的止裂作用消失，該復合材料無法抵御后續穿甲燃燒彈的打擊，不能滿足復合防彈甲板抵御多次槍擊的需求。

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明由此而來。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出了一種防彈復合裝甲及其制備方法，能夠對陶瓷板全方位限位止裂，并且增加了止裂層的耐高溫性能。

本發明涉及一種防彈復合裝甲的制備方法，包括以下步驟：

1)將碳化硼、納米碳纖維、酚醛樹脂按一定重量比例與高純水混合，攪拌均勻得到復合漿料，再經噴霧造粒(噴霧造粒進風口溫度為180-200℃，出風口溫度為98-110℃)，得到復合生料；

2)將步驟1制得的復合生料裝填入碳纖維編織袋內，之后縫合，放置在模具中，冷壓形成生坯，再經高溫熱壓燒結，得到復合陶瓷板，復合陶瓷板外層包裹有碳纖維止裂層；

3)將步驟2制得的復合陶瓷板(凹面)、芳綸布、超高分子量聚乙烯背板(凸面)緊密吻合、在高溫熱壓罐中熱壓復合，得到防彈復合裝甲。

優選地，所述碳化硼、納米碳纖維、酚醛樹脂按重量比例為100：5～15：1～5。

優選地，所述碳化硼粒徑小于5μm；

優選地，所述納米碳纖維長度5～20μm，直徑50～200nm，纖維導熱系數大于1200W/m·k；

優選地，所述酚醛樹脂殘碳率大于50％(1000℃，惰性環境)，剪切強度大于312MPa，游離酚小于0.3％。

優選地，所述碳纖維編織袋由碳纖維編織而成，厚度0.16～0.28mm，單位面積重量125～198g/m²，斜紋；編織袋以復合陶瓷板成品形狀為模型編織；碳纖維導熱系數大于30W/mk；