[發(fā)明專利]一種被動重型防彈裝甲用高熵合金的制備方法與應用

有效

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• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113073215B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 王澤;王云壯;秦青豐;夏少華;孫志娟;蘇冬梅;張波;吳振華;楊曉紅;叢孟啟;李小平;雷衛(wèi)寧
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C30/00;C22F1/02;C22F1/00;B22F3/115;F41H5/00;F41H1/06
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 王巍巍

本發(fā)明公開一種被動重型防彈裝甲用高熵合金的制備方法與應用。制備：(1)配粉：按高熵合金的原子百分比將鈷、鉻、鐵、鎳、硼單質粉混合，得到混合粉末；(2)熔煉：將混合粉末熔化成金屬液；(3)涂潤滑劑：在沉積腔體中的模具內涂覆潤滑劑，干燥后通入惰性氣體；(4)沉積：將金屬液加注到金屬液包中，通入惰性氣體將金屬液霧化沉積在模具內，獲得CoCrFeNiB高熵合金板；(5)均質化處理：將CoCrFeNiB置于真空加熱爐中熱處理；(6)深冷處理：將均質化處理后的CoCrFeNiB置于液氮中深冷處理；(7)冷軋：將深冷處理后的CoCrFeNiB冷軋，得到組織致密的高熵合金。應用：將制得的高熵合金用于防彈插板、防彈頭盔、防彈盾牌等防彈材料中的基板材料或者用于制造裝甲板。

技術領域

本發(fā)明涉及高熵合金技術領域，具體涉及一種被動重型防彈裝甲用高熵合金的制備方法與應用。

背景技術

隨著現代戰(zhàn)爭武器的發(fā)展,戰(zhàn)斗裝備在未來作戰(zhàn)中將會遭受更加致命的攻擊,對防護技術會提出更新、更高的要求，而采用被動裝甲,如均質裝甲、復合裝甲、反應裝甲等組成的組合裝甲或模塊化裝甲,力求做到不被擊穿。為提高防彈板的防護性能,特別是抗槍彈的貫穿、炸彈的爆炸及破片殺傷等破壞效應,必須開發(fā)防護系數高,能夠降低彈頭的穿甲動能的材料。目前裝甲材料以氧化鋁(A1₂O₃)/高性能聚乙烯纖維、碳化硼(B₄C)/芳綸復合材料為代表,這些復合材料具有抗彈性能好,生產工藝簡便和減重效果明顯的特點,當高速彈頭擊中陶瓷板時,陶瓷板容易分裂成很多碎片,導致一整塊材料的破碎、脫落,增大了未防彈面積,造成失效。另一類是軟質防彈材料，具有結構簡單,重量輕,舒適性好,但是對高速彈頭防護效果不好,不能用于防護重型武器,而且不適用于裝甲材料。因此，需要提供一種新型材料滿足運輸車輛、坦克、飛機等重型戰(zhàn)斗裝備用的防護材料。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種被動重型防彈裝甲用高熵合金的制備方法，本發(fā)明的制備方法生產效率高，所制備的CoCrFeNiB高熵合金塑性成形性能以及沖擊韌性好；本發(fā)明的CoCrFeNiB高熵合金可用于諸如運輸車輛、坦克、飛機等重型戰(zhàn)斗裝備用的防護材料。

本發(fā)明是通過如下技術方案實現的：

一種被動重型防彈裝甲用高熵合金的制備方法，包括如下步驟：

(1)配粉：按所述高熵合金的原子百分比將鈷、鉻、鐵、鎳、硼單質粉混合，得到混合粉末；

(2)熔煉：將所述混合粉末熔化，得到金屬液；

(3)涂潤滑劑：在沉積腔體中的模具內涂覆潤滑劑，干燥后通入惰性氣體形成保護氣氛；

(4)沉積：將所述金屬液加注到金屬液包中并通入惰性氣體，將所述金屬液霧化沉積在所述模具內，即獲得CoCrFeNiB高熵合金板；

(5)均質化處理：將所述CoCrFeNiB高熵合金板置于真空加熱爐中進行熱處理；

(6)深冷處理：將均質化處理后的所述CoCrFeNiB高熵合金板置于液氮中進行深冷處理；

(7)冷軋：將深冷處理后的所述CoCrFeNiB高熵合金板進行多次冷軋，得到組織致密的高熵合金。

進一步地，步驟(1)中所述鈷、所述鉻、所述鐵、所述鎳和所述硼的原子百分比為1：1：1：1：(0.1-1)；所述鈷、所述鉻、所述鐵、所述鎳和所述硼的純度為99.9％。

進一步地，步驟(2)熔煉：將所述混合粉末加注到噴射沉積設備的坩堝熔煉爐中熔化，得到金屬液；所述的坩堝熔煉爐熔化溫度為1500-1600℃。

進一步地，步驟(3)中所述的潤滑劑為水劑膠體石墨、DFY-1型脂基涂料或錠子油；所述的惰性氣體為氬氣，且所述氬氣的流量為80-100sccm。