[发明专利]一种制备陶瓷复合装甲的方法

说明书

一种制备陶瓷复合装甲的方法，将一块纤维复合板放置在模具内腔的底部，铺撒一层中空陶瓷微球粉末，然后将SiO₂气凝胶毡放置在粉末层上，在其上表面再铺撒一层中空陶瓷微球粉末，然后将另一块纤维复合板放置在粉末层上，在其上表面再铺撒一层中空陶瓷微球粉末，然后将SiC陶瓷板放置在粉末层上，将模具置于真空干燥箱内并向模具内输送环氧树脂，使环氧树脂充满模具内腔后再将模具内腔密封，保温使模具内的环氧树脂固化交联，取出后清理即得到陶瓷复合装甲。本发明中环氧树脂分布在中空陶瓷微球之间的空隙内，并与多个中空陶瓷微球之间产生复合粘接作用形成固态环氧复合泡沫，粘接更加牢固使装甲的各层之间复合更为紧密，提升了复合装甲的防弹性能。

技术领域

本发明涉及陶瓷复合装甲领域，尤其涉及一种制备陶瓷复合装甲的方法。

背景技术

复合装甲是由多种物理性能不同的材料，按照一定的层次比例复合而成，依靠各层之间物理性能的差异来干扰弹丸的穿透，消耗其能量，并最终达到阻止弹丸穿透的目的装甲，广泛应用于作战装甲车、武装直升机、装甲防暴车、防弹衣等领域。陶瓷材料因具有高硬度、低密度、高抗压强度、高声速等良好的动态力学性能，被广泛应用于复合装甲的设计，但陶瓷材料也存在成型尺寸较小、塑性差、断裂强度低等不足，使陶瓷不能作为均质防弹材料单独应用，必须有背板对其支撑，就产生了由陶瓷面板和纤维增强树脂基复合材料背板复合而成的陶瓷复合装甲。陶瓷复合装甲的防弹机理为，弹头先撞击陶瓷面板，陶瓷面板随着弹头的撞击和侵彻而破碎，同时吸收弹头的动能使弹头的速度降低，然后，弹头穿透防弹面板并和破碎的陶瓷块一起撞击纤维背板，纤维背板吸收冲击力并产生拉伸变形，使弹头在穿透纤维背板前停止，从而达到防弹的目的，子弹停止后，在纤维背板的背面的对应位置会因弹头的冲击而产生向外凸出的背凸变形。

现有技术中制备陶瓷复合装甲时，先在各层板之间涂抹环氧树脂，再将各层板依次叠放，使环氧树脂固化后将各层板之间粘接到一起，环氧树脂在各层板之间传递和吸收冲击的能力不足，对各层板的粘接也不够牢固，使纤维背板在被弹头撞击后与陶瓷面板之间的分离程度较大，背凸变形量也较大，使陶瓷复合装甲的防弹能力不足；并且现有技术中制得的陶瓷复合装甲在轻量化方面的性能也不足，使采用现有技术制得的陶瓷复合装甲的武器装备等较为笨重，难以满足现代化的实战要求。

发明内容

本发明的目的是提供了一种制备陶瓷复合装甲的方法，制得的陶瓷复合装甲与现有技术相比，各复合层之间不仅传递和吸收冲击的能力更强，粘接的也更为牢固，并且在保证陶瓷复合装甲轻量化的前提下，提升了防护能力。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种制备陶瓷复合装甲的方法，包括以下步骤：

步骤一、预备一块SiC陶瓷板、两块UHMWPE纤维复合板、一块SiO₂气凝胶毡和一个用于制备所述陶瓷复合装甲的模具，将模具水平放置并打开模具的盖板，在模具的内腔表面均匀涂抹脱模剂；

步骤二、将步骤一中的两块UHMWPE纤维复合板的其中一块水平放置在模具内腔的底部，在该块UHMWPE纤维复合板的上表面均匀铺撒一层中空陶瓷微球粉末，粉末层的厚度为0.9-1.1mm；

步骤三、将步骤一中的SiO₂气凝胶毡水平放置在步骤二铺撒的中空陶瓷微球粉末层上，用手压实，然后在SiO₂气凝胶毡的上表面均匀铺撒一层中空陶瓷微球粉末，粉末层的厚度为0.9-1.1mm；

步骤四、将步骤一中的另一块UHMWPE纤维复合板水平放置在步骤三铺撒的中空陶瓷微球粉末层上，用手压实，然后在该块UHMWPE纤维复合板的上表面均匀铺撒一层中空陶瓷微球粉末，粉末层的厚度为0.9-1.1mm；

步骤五、将步骤一中的SiC陶瓷板水平放置在步骤四铺撒的中空陶瓷微球粉末层上，用手压实，再将模具的盖板盖上；