[发明专利]防弹复合装甲及其制备方法

说明书

一种防弹复合装甲及其制备方法，属于陶瓷与金属基复合材料制备技术领域。该防弹复合装甲的制备方法包括以下步骤：步骤1，将B₄C粉体与纳米碳纤维混合均匀，再放入正六边形模具中，通过等离子放电烧结，快速烧结成正六边形陶瓷片；步骤2，将正六边形陶瓷片拼接成陶瓷母材，拼接缝隙处填充微米级铜箔，再经真空热压烧结成陶瓷甲板；步骤3，将陶瓷甲板与防弹背板热等静压复合，得到防弹复合装甲。本发明中将铜基材粘合而成的高韧性复合陶瓷与防弹背板复合，制成防弹复合装甲，大幅提高了复合装甲抵御穿甲弹、穿甲燃烧弹多次打击的能力。

技术领域

本发明涉及的是一种有机化学领域的技术，具体是一种防弹复合装甲及其制备方法。

背景技术

碳化硼优异的性能，使其在各行各业中的应用越来越多。例如在申请号为CN200910180582.5的中国发明专利申请中公开了一种复合陶瓷，通过将碳化硼与碳纤维复合，提高了碳化硼陶瓷的硬度；虽然通过与其他材料复合提升了碳化硼陶瓷的硬度，但仍难以实现防弹的效果。

申请号为200510086629.3的中国发明专利申请公开了一种钢蜂窝陶瓷夹心复合防弹装甲的制备方法，该方法采用防弹钢板制备蜂窝，填充陶瓷芯片，胶合钎焊形成复合防弹装甲。该复合防弹装甲使用CrMo合金框架，防弹板过重，无法满足轻量化防护甲板的面密度限制。

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明由此而来。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种防弹复合装甲及其制备方法，将铜基材粘合而成的高韧性复合陶瓷与防弹背板复合，制成防弹复合装甲，大幅提高了复合装甲抵御穿甲弹、穿甲燃烧弹多次打击的能力。

本发明涉及一种防弹复合装甲的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按重量份数将100份B₄C粉体、5～15份纳米碳纤维混合均匀，再放入横截面为正六边形的成型模具中；采用等离子放电烧结法，快速热压烧结得到正六边形陶瓷片；

步骤2，将步骤1制得的正六边形陶瓷片拼接成陶瓷母材，拼接缝隙处填充厚度1-20μm、纯度99％的铜箔，或厚度1-20μm的铜镍合金(75wt％/25wt％)箔，母材经真空热压烧结成陶瓷甲板；

步骤3，将步骤2制得的陶瓷甲板与防弹背板热等静压复合，得到防弹陶瓷复合装甲。

优选地，所述正六边形陶瓷片的厚度为5～30mm，高度为50～100mm；底面为平面，上表面为平面或弧面。

优选地，等离子放电烧结条件为：升温速度100～600℃/分钟，压力50～80Mpa，1600～2000℃保温10～30分钟。

优选地，真空热压烧结条件为：温度800～950℃，压力50～100Mpa，保温时间30～60分钟。

优选地，防弹背板采用超高分子量聚乙烯、芳纶、防弹铝合金、钛合金、钨合金、钢中至少一种材质制成。

优选地，热等静压条件为：粘合剂采用热固性树脂，热复合温度120～280℃，压力3～5MPa，保温时间30～60分钟。

技术效果

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

1)使用放电等离子烧结碳化硼陶瓷片，能够快速烧结出品质稳定的碳化硼陶瓷片；

2)正六边形陶瓷片基材粘合成防弹陶瓷甲板，各弹点裂纹扩散小，提高防弹陶瓷甲板抵御多次弹击的能力；

3)再通过陶瓷-金属的高温烧结、实现任意尺寸外形的防弹陶瓷甲板的制作；

4)陶瓷甲板与防弹背板组合运用，降低了复合装甲的重量，防护装甲可以满足高强度防护装甲轻量化的要求。

附图说明