[发明专利]防御性的陶瓷基贴花装甲，提供抗射弹的装甲保护的装置，和生产具有中空几何形状的陶瓷基射弹装甲的方法

说明书

技术领域

本发明的方法尤其涉及生产陶瓷复合材料的方法，所述陶瓷复合材料用碳纤维增强且具有凹处和中空空间，并且通过用硅金属渗透，以便与至少一部分碳反应，在具有碳纤维且具有含SiC或含-碳和-SiC的基体的复合材料C/SiC或C/C-Sic材料)内形成碳化硅(SiC)。尤其在装甲面板，刹车盘，离合器盘和摩擦盘中使用这些复合材料，并且还用作耐高温、振动和磨蚀的建筑材料。正如US 2003/0118757中所示。

根据例如德国公布的申请DE 197 10 105A，生产C/SiC组分的方法是已知的，且尤其包括下述步骤：

制备可用涂料和填料和/或粘合剂，例如树脂和/沥青涂布的含碳纤维或纤维束的压机模塑配混料(compound)，在压力下和在升高的温度下成型该混合物，和碳化含碳纤维与粘合剂，生产成型体，尤其含用碳纤维增强的碳(C/C)的成型体，和视需要，随后石墨化。

特别地，该发明涉及生产多孔纤维-增强的含碳成型体的方法，所述成型体具有凹形或中空的空间且接近于最终的形状，尤其纤维增强的C/C体(CFC或CFRC=碳纤维增强的碳)，其中通过压机工序，使用加压核，由含粘合剂的纤维组合物成型所述成型体，并在随后的热处理中，将其转化成C/C，和此外，视需要，致密化多孔纤维增强的含碳成型体，尤其通过用液体金属渗透C/C体，形成陶瓷基体，视需要随后热处理，以便基体包括金属和可能地具有残留的未反应碳的通过与碳反应形成的金属碳化物。已发现使用纤维增强的陶瓷作为刹车盘应用的材料是这些问题的解决方法。已发现，尤其基于用碳纤维增强的碳化硅的材料(C/SiC)可用于这一应用。这一材料的优点是较低密度(因此对于给定体积来说，降低的重量)，高硬度和最多约1400℃的耐热性，和最起码，极高的耐磨性。正如US 2003/0118757中所示。

该发明涉及防御性装甲，用以防止可能暴露的基底受到射弹的攻击。通过使用本发明受到防护的基底尤其是陆地车辆(即，坦克，卡车，个人运输车辆)，飞行器(即，飞机，直升机)，建筑结构，例如建筑物，庇护所，设备的外壳和海洋车辆(即，轮船，潜艇)。正如US 5,007,326中所示。

更特别地，该发明涉及将待放置的单个或多个板状装甲面板放置在免受射弹攻击的基底上。内有孔的所述面板以一定的倾斜度设定。进一步包括一体化安装，所述一体化安装可具有对总的应用做出贡献的结构机械性能。这可导致重量减少，部件数量减少和系统成本降低。正如美国专利No.5,007,326中所示，使用常规的多板方法，可调节材料的几何形状和在装甲元件之间的间距，诱导弹道射弹破裂并绕进入的速度向量旋转。例如，一个概念涉及在装甲元件结构内放置多个孔。考虑到元件之间的合适间距，较大的可能性是，进入的射弹将冲击主要或第一元件的孔边缘，引起它旋转，之后冲击辅助或后备装甲元件。这一方法要求坚固的主要元件，以便开始旋转，且在第二次冲击之前，在主要和辅助元件之间的充足的空气空间能使射弹充分地旋转。尽管作为一个系统是有效的，但难以降低主要元件的重量(同时保持性能)，和在主要元件和辅助元件之间需要大的空气空间。正如美国专利申请公布US 2006/0162537A1中所示，较轻的陶瓷和改进的基底性能允许生产面密度下降的元件，结果可生产较轻的装甲，对给定的威胁提供保护。然而，在过去20年来，击败AP威胁所要求的面密度下降充其量是增加的。新材料导致装甲重量(即面密度)小的改进。为了协助降低装甲，其中包括被个体穿戴的装甲的重量，要求显著降低面密度-比迄今为止获得的那些大得多。参见美国专利申请公布No.US 2006/0162537A1。

本领域公知的一类具体的装甲一般地称为P900装甲。P900装甲是指一组贴花装甲，它由处于层叠结构且彼此隔开的预定厚度的两块金属板组成(参见图1，它示出了现有技术的P900装甲)。所述的两板装甲进一步被远离待保护的基底的预定距离隔开。所述两块金属板具有各种设计的孔。这些孔以垂直的方式穿孔或者钻孔通过装甲板。排列在两个装甲板内的孔，以便当射弹穿透P900板时，射弹因在射弹上产生的不对称负载导致破裂。离基底的间距进一步扩大了射弹的崩溃，结果允许射弹效果更加容易地被吸收并被基底耐受。正如US5,007,326中所示。