[发明专利]一种可防御7.62mm穿甲燃烧弹陶瓷基复合材料

说明书

本发明提供一种可防御7.62mm穿甲燃烧弹陶瓷基复合材料，该材料包括聚脲层、芳纶层、陶瓷层以及PE层，所述芳纶层、陶瓷层以及PE层自上而下依序排列且通过粘结剂粘合在一起形成中间层，在该中间层的上表面和下表面喷涂有聚脲层；其中，聚脲层的厚度为0.5mm，芳纶层为0.5mm，陶瓷层为7mm，PE层为8mm。

技术领域

本发明属于陶瓷材料领域，具体涉及一种可防御7.62mm穿甲燃烧弹陶瓷基复合材料及其制备方法。

背景技术

目前，国内外对直升机防弹需求不断提升，要求飞机上装配有防各种口径枪弹的装甲材料，同时由于重量载荷的限制，对轻质防弹装甲的减重提出了更高的要求，因此装甲材料的面密度越小越好，先进陶瓷材料由于硬度大、密度相对小、防弹性能高，逐渐在防弹材料领域占据主流，使用最广的三种陶瓷是氧化铝、碳化硅和碳化硼，其中碳化硼在三种陶瓷材料中硬度最高、密度最轻，是直升机防弹材料最有潜力的选择。

尽管碳化硼具有高硬度、高强度、高弹性模量、低密度等优良性能，但其抗弯强度和断裂韧性较低，脆性较大，因此抗多发弹能力较差。为了弥补B4C陶瓷的脆性这一劣势，因此需要对B4C陶瓷进行增强、增韧的改性措施。陶瓷材料的增强途径主要有：①颗粒增强；②纤维增强；③石墨烯增强；④层状复合结构增强等方法。CN2017106761828公开了一种石墨烯/ 碳化硼陶瓷复合材料，即为石墨烯增强碳化硼陶瓷材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种可防御7.62mm穿甲燃烧弹陶瓷基复合材料，该材料包括聚脲层、芳纶层、陶瓷层以及PE层，所述芳纶层、陶瓷层以及PE层自上而下依序排列且通过粘接剂粘合在一起形成中间层，在该中间层的上表面和下表面喷涂有聚脲层；其中，聚脲层的厚度为0.5mm，芳纶层为0.5mm，陶瓷层为7mm，PE层为8mm。

作为优选，所述芳纶层由3层机织布刷环氧树脂粘结剂结合而成。

作为优选，所述陶瓷为石墨烯增韧碳化硼陶瓷。

作为优选，PE层为超高分子量聚乙烯层压板。

作为优选，所述芳纶层、陶瓷层、PE层的界面刷环氧树脂粘结剂结合。

作为优选，该材料为正方形。

本发明的另一个目的是提供一种可防御7.62mm穿甲燃烧弹陶瓷基复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤1)将3层机织布刷环氧树脂粘结剂结合形成芳纶层；

步骤2)陶瓷层为石墨烯增韧碳化硼陶瓷层，所述石墨烯增韧碳化硼陶瓷经过以下方法制备得到：在碳化硼基体中添加1～3Wt％的氧化石墨烯，采用超声分散+机械搅拌方法进行造粒，致密化过程采用热压烧结，最高热压温度2000℃，保温得到石墨烯增韧碳化硼陶瓷层；

步骤3)芳纶层、陶瓷层、PE层的界面刷环氧树脂粘结剂结合，产品在室温空气中静置后，再在热压罐中热压复合。

步骤4)热压罐中出炉后，表面用砂轮打磨平整，再在表面喷涂聚脲形成聚脲层。

作为优选，所述PE层由面密度为8kg/m²的PE UD布经平板硫化机热压而成。

作为优选，步骤4)中的热压工艺条件：最高热压空气温度125±2℃，保温1h，气压2.3 ±0.1MPa。

本发明提供的可防御7.62mmmm穿甲燃烧弹陶瓷基复合材料可防御7.62mm穿甲，其拥有的表面厚聚脲层，具有耐磨、防水、防生锈、防霉等优势；芳纶层为0.5mm，由3层机织布刷环氧树脂粘结剂结合而成，起缓冲弹头和陶瓷止裂作用；