[发明专利]一种复合装甲防护结构及其制备方法

说明书

本发明涉及一种复合装甲防护结构，包括金属陶瓷梯度层和金属点阵层，金属陶瓷梯度层为迎弹面，金属陶瓷梯度层包括相互连接的陶瓷层、金属层和陶瓷/金属混杂梯度过渡层，陶瓷/金属混杂梯度过渡层位于陶瓷层与金属层之间；金属层与金属点阵层连接。本发明涉及还一种复合装甲防护结构的制备方法。该复合装甲防护结构及其制备方法的目的是解决现有的复合装甲材料因陶瓷和韧性层的复合困难导致层界面的结合强度较低、结构整体性较差的问题。

技术领域

本发明涉及装甲防护材料技术领域，具体涉及一种复合装甲防护结构及其制备方法。

背景技术

陶瓷/背板复合装甲是目前结构最简单、研究最多的轻型复合装甲，它由陶瓷面板与金属或复合材料背板粘结而成。面板常采用Al₂O₃、SiC和B₄C陶瓷等；背板采用韧性好的金属或复合材料，如钢、铝合金和Kevlar复合材料。以Al₂O₃/玻璃纤维复合材料、B₄C/芳纶为代表的新一代轻质防弹材料，以及近年来开发出B₄C与超高分子量聚乙烯纤维复合装甲材料已成现代直升机中使用的主要装甲材料，例如世界最先进的AH-64(“阿帕奇”)武装直升机就采用了这类装甲材料，座舱周围和弹射座椅采用了大量的B₄C/芳纶、Al₂O₃/玻璃纤维轻质复合材料装甲板，从而大大提高了直升机的装甲防护水平和抗弹生存能力。

但是这类复合装甲材料陶瓷和韧性层的复合比较困难，通常采用粘结剂胶接，层界面的结合强度较低，结构整体性较差，影响其装甲防护效果，难以用于超高速碰撞防护。

因此，发明人提供了一种复合装甲防护结构及其制备方法。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种复合装甲防护结构及其制备方法，通过由金属陶瓷梯度层和金属点阵层组成的复合装甲防护结构，其迎弹面采用金属/陶瓷混杂梯度材料，该材料一侧为纯陶瓷，另一侧为纯金属，中间由陶瓷/金属混杂梯度过渡，将金属陶瓷梯度材料的纯金属侧与钛合金点阵夹层结构面板进行连接，实现界面的冶金结合。解决了现有的复合装甲材料因陶瓷和韧性层的复合困难导致层界面的结合强度较低、结构整体性较差的技术问题。

(2)技术方案

本发明的实施例的第一方面提供了一种复合装甲防护结构，包括金属陶瓷梯度层和金属点阵层，所述金属陶瓷梯度层为迎弹面，所述金属陶瓷梯度层包括相互连接的陶瓷层、金属层和陶瓷/金属混杂梯度过渡层，所述陶瓷/金属混杂梯度过渡层位于所述陶瓷层与所述金属层之间；所述金属层与所述金属点阵层连接。

进一步地，所述陶瓷层为Al₂O₃陶瓷层、SiC陶瓷层和B₄C陶瓷层中的一种。

进一步地，所述金属层为Ti层。

进一步地，所述金属点阵层包括第一金属面板、第二金属面板和中间点阵筋条，所述中间点阵筋条位于所述第一金属面板、所述第二金属面板之间。

进一步地，所述第一金属面板、所述第二金属面板均为钛合金面板，所述中间点阵筋条为钛合金筋条。

进一步地，所述中间点阵筋条为一层点阵结构或多层点阵结构。

进一步地，所述金属层和所述金属点阵层为扩散连接。

本发明的实施例的第二方面提供了一种上述的复合装甲防护结构的制备方法，该方法包括以下步骤：

制备金属陶瓷梯度层；

制备金属点阵层；

将所述金属陶瓷梯度层与所述金属点阵层进行扩散连接；