[發(fā)明專利]一種Ti/B4

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011537890.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112590327A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 吳超;張翠翠;崔恒;顧佳佳;徐云;孫世豪;張博雄
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: B32B15/20
• 分類號: B32B15/20;B32B18/00;B32B3/10;B32B15/04;B32B33/00;B32B37/06;F41H5/04
• 代理公司: 南京源古知識產權代理事務所(普通合伙) 32300
• 代理人: 馬曉輝

本發(fā)明涉及一種Ti/B₄C陶瓷與鋁金字塔結構層結合的層狀裝甲和金字塔結構層的制備方法。一種Ti/B₄C陶瓷與鋁金字塔結構層結合的層狀裝甲，保護層的外側面為迎彈面，保護層的內側面與背彈層的外側面連接，保護層為多層結構，從迎彈面向內依次為鋁合金板、Ti/B₄C陶瓷板、金字塔復合結構層、Ti/B₄C陶瓷板，各層之間放置有透明膠片，將各層進行疊層合片后，通過真空熱壓復合技術進行層合成整體。本發(fā)明提供的Ti/B₄C陶瓷與鋁金字塔結構層結合的層狀裝甲，層狀金屬/陶瓷復合材料中Ti和B₄C層間在斷裂中會導致裂紋偏轉，且由于金屬Ti的存在，使得層狀復合材料擁有優(yōu)異的斷裂韌性；陶瓷棒填充金字塔型點陣金屬結構使防彈裝甲輕量化，且使防彈性能得到大幅度提高。

技術領域

本發(fā)明屬于防彈技術領域，涉及一種Ti/B₄C陶瓷與鋁金字塔結構層結合的層狀裝甲和金字塔結構層的制備方法。

背景技術

現有層狀陶瓷復合材料通常為具有較高斷裂韌性的SiC/石墨層狀復合材料。目前，對于輕質多孔夾層材料抗彈道侵徹能力的研究主要集中于蜂窩夾層結構。隨著技術的進步與發(fā)展，對現有裝甲的防護性能提出了更高的要求，而目前提升現有防彈裝甲的抗彈性能，主要通過增加裝甲的層數和厚度(即面密度)的方式，以提升裝甲在遭受子彈侵徹過程中的破壞吸能效應，如防12.7口徑穿燃彈的透明裝甲面密度達200kg/m²，裝甲的整體質量過重，雖然提升了武器裝備的防護效能，但是過重的裝甲防護不利于其作戰(zhàn)的機動性和整體作戰(zhàn)效能的提升。

發(fā)明內容

1、所要解決的技術問題：

提升裝甲的抗彈性能主要通過增加裝甲的層數和厚度，導致裝甲的整體質量過重，不利于其作戰(zhàn)的機動性和整體作戰(zhàn)效能的提升。

2、技術方案：

為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種Ti/B₄C陶瓷與鋁金字塔結構層結合的層狀裝甲，包括保護層和單層背彈層，所述保護層的外側面為迎彈面，所述保護層的內側面與所述背彈層的外側面連接，所述保護層為多層結構，從迎彈面向內依次為鋁合金板、Ti/B₄C陶瓷板、金字塔復合結構層、Ti/B₄C陶瓷板，所述各層之間放置有透明膠片，將各層進行疊層合片后，通過真空熱壓復合技術進行層合成整體。

所述金子塔結構層包括多個單元，每個所述單元有四根桿元組成，每個所述桿元與四棱錐基底夾角為60°，所述金字塔結構層里填充陶瓷棒和碳纖維-環(huán)氧樹脂復合材料。

所述每個桿元的厚度為2mm，寬度為2mm，長度為20mm。

所述陶瓷棒為Ti-B₄C陶瓷，尺寸為?6mm×150mm。

所述鋁合金層為單層或多層。

所述多層鋁合金的整體厚度為12～24mm，單層鋁合金的厚度為6～8mm。

所述Ti/B₄C陶瓷板是Ti和B₄C堆疊而成，形成該Ti/B₄C陶瓷與鋁金字塔結構層結合的層狀裝甲的面板層與背板層。

所述Ti/B₄C陶瓷板為Ti和B₄C交錯堆疊制得層狀。

所述Ti和B₄C以1:1比例交錯交錯堆疊，厚度為8～20mm。

所述以1：1比例交錯堆疊制得層狀Ti/B₄C各層依次厚度分別為0.2mm的金屬Ti薄片和0.4mm的B₄C薄片