[发明专利]一种高吸能低背凸复合装甲的制备方法

说明书

一种高吸能低背凸复合装甲的制备方法，是将陶瓷进行拼接后与由芳纶过渡层、碳纤板和PE板组成的复合材料过渡层、钛合金背板、复合材料背板依次铺层后进行第一次热压复合形成主体抗弹模块，将主体抗弹模块与芳纶止裂层进行复合，然后采用芳纶进行三维缠绕，再进行第二次热压复合，最后封装处理。本发明制备的复合装甲具有47.99kg/msupgt;2/supgt;的较低面密度的同时，能有效防护弹丸打击，背凸低，厚度为30mm，500mm*600mm装甲板可有效防御6发53式7.62mm穿甲燃烧弹连续射击，可防御5发54式12.7mm穿甲燃烧弹连续射击，背凸低至3.94mm，且结构稳固，不发生脱粘分层现象，适用于各型装备对穿甲弹的防护需求，提高战场生存率。

技术领域

本发明涉及装甲防护技术领域，具体涉及一种高吸能低背凸复合装甲的制备方法。

背景技术

随着装甲轻量化技术的发展，越来越多的高分子材料被应用到装甲技术中。陶瓷和高分子背板组成的复合装甲，由于良好的防弹性能以及轻量化的优势，相对于传统的均质装甲表现出了极大的竞争力。但是这种复合装甲由于使用了高分子背板，如PE背板在防御弹药打击后装甲板的背凸比较严重，特别是在防御多发打击后，复合装甲的超高分子量聚乙烯背板几乎变形到不能再对陶瓷提供任何支撑作用，导致复合装甲的防护能力显著降低。因此，为了复合装甲防护性能的提升，需要支撑背板具有足够的刚性，使陶瓷充分发挥抗弹作用，最终实现“两高”(高防护性能、高装车适应性)和“三低”(低面密度、低厚度和低背凸)。因此，复合装甲需要在满足降低厚度、节省空间的同时，满足优异的连续抗弹性能，但是厚度、面密度降低，也会导致抗弹性能下降，且在弹丸击打时，陶瓷和背板材料之间容易发生脱粘分层问题，导致难以承受多发弹丸连续击打。

发明内容

本发明目的在于提供一种高吸能低背凸复合装甲的制备方法。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种高吸能低背凸复合装甲的制备方法，其特征在于：将陶瓷进行拼接后与复合材料过渡层、钛合金背板、复合材料背板依次铺层后进行第一次热压复合形成主体抗弹模块，将主体抗弹模块与芳纶止裂层进行复合，然后采用芳纶进行三维缠绕，再进行第二次热压复合，最后封装处理；所述复合材料过渡层是由芳纶过渡层、碳纤板、3mm厚的超高分子量聚乙烯板(PE板)、依次层叠，相邻两层之间覆有一层0.05-0.1mm厚的胶膜。

复合材料过渡层中，所述芳纶过渡层是厚度为0.5±0.05mm，面密度为0.38±0.01kg/m²芳纶预浸料；碳纤板厚度为2.9±0.1mm，面密度为4.4±0.1kg/m²的T800碳纤板，PE板面密度为3.1±0.1kg/m²。

所述陶瓷为热压烧结碳化硼陶瓷，其厚度为8-10mm，对边距为39.84±0.1mm，面密度为2.53±0.3g/cm²。

所述芳纶止裂层是厚度为0.08±0.01mm，面密度为0.06±0.01kg/m²芳纶纤维布。

进一步，上述钛合金背板是采用抛丸工艺进行表面处理，然后在钛合金背板迎弹面采用超音速火焰喷涂0.3±0.05mm厚的NiCr-Cr3C2。

抛丸工艺处理减轻了钛合金表面纹路，使得后续喷涂的NiCr-Cr3C2更均匀、平整，致密度高。

钛合金背板优选热处理状态为STA态、厚度为4±0.1mm，面密度为55±2.5kg/m²的TC611。

进一步，上述第一次热压复合是将陶瓷、复合材料过渡层、钛合金背板和PE背板依次铺层，相邻层之间加有胶黏剂和胶膜，然后包裹脱模布，在0.5MPa、100-110℃下处理15-20min，压制成型，形成主体抗弹模块。