[发明专利]一种镶嵌式硬岩基质复合抗弹板

说明书

本发明公开了一种镶嵌式硬岩基质复合抗弹板，包括至少一层硬岩基质抗弹层、用于限位硬岩基质抗弹层的面板和用于防止硬岩基质抗弹层崩落的抗崩落背板，面板、硬岩基质抗弹层和抗崩落背板依次固定连接；若包括两层以上的硬岩基质抗弹层，则各硬岩基质抗弹层之间采用错缝叠合。本发明以硬岩作为防弹材料，可利用其良好的抗弹性能和相对较低的密度，且硬岩是地壳中普遍存在的天然坚硬材料，成本低廉，容易获取。

技术领域

本发明涉及一种镶嵌式硬岩基质复合抗弹板，属于抗弹防护技术领域。

背景技术

为了抵抗枪、炮等火器发射弹体（如子弹、炮弹、穿甲弹）的冲击局部破坏作用（如子弹钻入、击穿）并保护人员和财产，通常采用高强材料为基质，制作一定厚度的抗弹板，以抵抗上述破坏作用，高强材料包括高强钢、高强复合材料、防弹陶瓷、混凝土和岩石等。为了确保抗弹效果并尽量减轻抗弹板的重量，防弹陶瓷得到了比较普遍的应用。在战车和飞机等装备上的应用均表明，以刚玉（三氧化二铝，Al₂O₃）等陶瓷材料为防护面板的复合防护装甲设计，可显著地提高材料的防护性能；国内也有报道显示将高性能陶瓷材料及其复合装甲材料用于地面防护工程显著改善了工程的防弹性能。

以陶瓷为面板，当高速弹头冲击面板时，弹头的尖端很快在压缩波和磨蚀作用下变钝，并在应力波的作用下破碎。同时，陶瓷面板出现以冲击点为中心，迅速向四周呈放射状发展的裂纹。而且，冲击波的作用会产生环向应力，该应力以冲击点为中心向四周传递并限制放射状陶瓷裂纹的进一步扩展，使陶瓷形成一个破坏圆锥。弹头会随着这个陶瓷破坏圆锥一起挤压背板材料，从而将冲击应力传递到较大的背板区域，提高背板消耗弹丸能量的效率。

防弹陶瓷为面板制作防弹板虽然有较高的抗侵彻性能，但也存在一些缺点：

（1）与普通民用陶瓷不同，防弹陶瓷的加工工艺复杂，设备专门化程度高，技术门槛高，不易获得；（2）防弹陶瓷的烧结工艺决定了其单块尺寸不能太大，否则容易出现由于热应力而引起的表面翘曲和初始裂纹等问题，不能应用于大型设施的防护；（3）防弹陶瓷价格昂贵，主要用于价值较高的机动性目标，在量大面广的工程与大型设施防护中难以推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种镶嵌式硬岩基质复合抗弹板，以硬岩作为防弹材料，采用多边形结构约束花岗岩的形式，采用错缝叠合的方式分布，结构更加稳固，能有效阻挡弹体进攻。

为达到上述目的，本发明提供一种镶嵌式硬岩基质复合抗弹板，包括至少一层硬岩基质抗弹层、用于限位硬岩基质抗弹层的面板和用于防止硬岩基质抗弹层崩落的抗崩落背板，面板、硬岩基质抗弹层和抗崩落背板依次固定连接；若包括两层以上的硬岩基质抗弹层，则各硬岩基质抗弹层之间采用错缝叠合。

优先地，硬岩基质抗弹层包括硬岩棱柱体和多个用于限制硬岩棱柱体崩落范围的约束框，多个约束框之间相互固定连接，每个约束框中均固定分布有硬岩棱柱体。

优先地，包括胶合剂，胶合剂填充在约束框和硬岩棱柱体之间的间隙。

优先地，岩棱柱体为硬岩。

优先地，多个约束框彼此镶嵌，约束框为横截面为多边形的立体结构。

优先地，抗崩落背板包括背板和抗崩落涂层，背板单侧或双侧涂覆抗崩落涂层。

优先地，抗崩落涂层为聚脲。

优先地，背板采用板材或压型板，材料采用轻质高强金属或复合材料。

优先地，面板为板材或压型板，材质采用轻质高强金属或复合材料。

本发明所达到的有益效果：