[发明专利]一种复合结构防弹防暴板及其制备方法

权利要求书

1.一种复合结构防弹防暴板，其特征在于：包括依次叠加结合的碳纤维表面刚性层、陶瓷复合片组合层、有机纤维防弹防暴层和金属背板，其中，碳纤维表面刚性层包括改性热固性树脂基体和碳纤维织物增强体，改性热固性树脂中填充有短切碳纤维填料；陶瓷复合片组合层包括若干层陶瓷复合片层，有机纤维防弹防暴层由有机纤维UD材料制备而成；

所述金属背板的厚度为2-20mm，并且在金属背板与有机纤维防弹防暴层接触的表面上加工用于与有机纤维防弹防暴层进行机械啮合的毛刺结构；

金属背板的表面粗糙化处理，金属背板与有机纤维防弹防暴层之间涂有用于将金属背板与有机纤维防弹防暴层结合的粘合剂层。

2.根据权利要求1所述的防弹防暴板，其特征在于：每层陶瓷复合片层均包括陶瓷纤维织物增强纤维和陶瓷基体；所述陶瓷纤维织物中的增强纤维为碳化硅纤维、氧化铝纤维、氮化硼纤维或碳化硼纤维中的一种或多种，所述陶瓷基体的材质为碳化硅、氧化铝、氮化硼或碳化硼。

3.根据权利要求1所述的防弹防暴板，其特征在于：每层陶瓷复合片层上均预留微孔，相邻陶瓷复合片层之间通过预留的微孔缝编在一起，用于缝编的纤维为碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维或芳纶纤维中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的防弹防暴板，其特征在于：复合片组合层与有机纤维防弹防暴层上之间设置有用于将两者结合的铆接结构。

5.权利要求1所述的复合结构防弹防暴板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）金属背板的预处理

将金属板材的一个表面进行粗糙化处理，并且在金属板材粗糙化处理的表面加工毛刺结构，将处理后的金属板材加工到设定形状，制得金属背板；

2）在步骤1）中制得的金属背板的加工毛刺结构的表面涂覆胶黏剂，将有机纤维防弹防暴层以热冲压的方式固定在金属背板上，有机纤维防弹防暴层上预留用于和金属背板的毛刺结构进行机械啮合的微孔；

3）陶瓷复合片组合层的制备

制备陶瓷复合片层，在每层陶瓷复合片层上预留用于缝编的微孔；

4）将多层陶瓷复合片层进行缝编，得到陶瓷复合片组合层；通过陶瓷复合片组合层和有机纤维防弹防暴层上的预留微孔，将增加纤维进行纵向穿刺铆接；

5）碳纤维表面刚性层的制备

首先在陶瓷复合片组合层表面铺设设定厚度的碳纤维二维织物，然后将添加了短切碳纤维填料的改性热固性树脂真空导入碳纤维二维织物，固化，即得。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤2）中，热冲压处理的具体步骤为，首先将金属背板和有机纤维防弹防暴层同时预热，预热的时间为5-20min，预热温度为70-90℃；预热完成后，将金属背板冲压至有机纤维防弹防暴层的表面，热冲压压强为5-25MPa，热冲压时间为5-20min；冲压完成后，将工件在5-10min内冷却到70℃以下。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤5）中，真空导入的真空度为-0.8～-0.2MPa，固化的温度为40-80℃，固化的时间为2-5h；所述短切碳纤维填料占热固性树脂含量的5-25%。

8.权利要求2-4任一所述的防弹防暴板在制备装甲板中的应用。