[发明专利]钛合金-陶瓷-PE复合防弹甲板及其制备方法

说明书

一种钛合金‑陶瓷‑PE复合防弹甲板及其制备方法，属于武器装备技术领域。该钛合金‑陶瓷‑PE复合防弹甲板的制备方法包括以下步骤：1，将钛合金粉与金刚石颗粒混合均匀，制得钛合金复合粉；2，将钛合金复合粉平铺在石墨模具上，然后加盖纳米碳纤维增韧碳化硼陶瓷片，热压烧结制得钛合金‑陶瓷复合甲板；3，将超高分子量PE板与步骤2制备的钛合金‑陶瓷复合甲板粘接，制得钛合金‑陶瓷‑PE复合防弹甲板。本发明制备的复合防弹甲板整体结合性好，抵御穿甲弹、穿甲燃烧弹的能力强。

技术领域

本发明涉及的是一种武器装备领域的技术，具体是一种钛合金-陶瓷-PE复合防弹甲板及其制备方法。

背景技术

碳化硼具有低密度、高硬度、强度、弹性模量等优良的性能，在防弹装甲领域的应用越来越广泛。但其抗弯强度和断裂韧性较低，脆性较大，因此限制了碳化硼陶瓷的应用。

中国发明专利申请CN103727842A公开了一种纤维/陶瓷/金属复合材料防弹板及其制备方法，该方法通过激光焊制备钛合金框架，使用胶黏剂将超高分子量聚乙烯板固定在钛合金框架的型腔里，使用胶黏剂连接碳纤维层和陶瓷层，通过陶瓷表面金属化法实现陶瓷层和金属侧向约束树脂复合板的连接。该专利使用胶黏剂固定聚乙烯板、连接碳纤维层和陶瓷层，胶黏剂为高分子材料，当穿甲弹、穿甲燃烧弹打到复合防弹板时，产生的高热量会使胶黏剂熔化、失效，复合防弹板失去防弹作用。

中国发明专利申请CN109115037A公开了一种新型复合防弹插板的制备方法，该方法包括：1)将钛合金板或钛板冲压成多曲板为迎弹面板，将钛板冲压成多曲板为背板；2)将芳纶布粘在聚乙烯板上形成芳纶布片过渡层，再粘附陶瓷形成止裂层，固化塑性得内芯；3)将内芯放入背板中，将迎弹面板封盖在背板上进行抽真空焊接密封得防弹插板。该专利中将迎弹面板与钛合金板通过板与板之间焊接获得防弹插板，板与板之间接触面积大，在受到穿甲燃烧弹高速冲击时，迎弹面板与钛合金板之间结合性变差、易脱落。

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，提出了一种钛合金-陶瓷-PE复合防弹甲板及其制备方法，能够克服碳化硼陶瓷的缺陷，制成的复合防弹甲板整体结合性好，抵御穿甲弹、穿甲燃烧弹的能力强。

本发明涉及一种钛合金-陶瓷-PE复合防弹甲板的制备方法，包括：

步骤1，将钛合金粉与金刚石颗粒混合均匀，制得钛合金复合粉；

步骤2，将钛合金复合粉平铺在石墨模具上，然后加盖纳米碳纤维增韧碳化硼陶瓷片，热压烧结制得钛合金-陶瓷复合甲板；

步骤3，将超高分子量PE板与钛合金-陶瓷复合甲板中陶瓷片粘结，制得钛合金-陶瓷-PE复合防弹甲板。

优选地，钛合金粉的粉体粒度为0.5-500μm，钛元素占钛合金粉重量的50％-99.5％。

优选地，金刚石颗粒的粒度30-50μm。

优选地，钛合金粉与金刚石颗粒的混合重量比为10:1-2

优选地，纳米碳纤维增韧碳化硼陶瓷片为组合型或整体型结构；进一步优选地，陶瓷片厚度5-100mm。

优选地，热压烧结温度950-1300℃，真空或氩气保护气氛，压力20-50MPa，保温时间10-60min。

本发明涉及一种钛合金-陶瓷-PE复合防弹甲板，采用上述方法制成，包括依次层叠设置的钛合金-金刚石复合层、碳化硼陶瓷层和超高分子量PE板，其中，钛合金-金刚石复合层和碳化硼陶瓷层构成钛合金-陶瓷复合甲板，钛合金-陶瓷复合甲板的厚度为5.5-120mm。

技术效果

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：