[发明专利]一种新型轻质高强防护装甲板

说明书

技术领域

本发明涉及一种防弹装备板，具体讲涉及一种新型轻质高强防护装甲板。

背景技术

我国轻型装甲车一直采用钢制防弹装甲，武装直升飞机采用钛合金防弹装甲。但是未来战争对陆军的远程投送能力、武装直升飞机的有效载荷能力都提出越来越高的要求，这就对装备重量提出了严苛要求，使得以前使用的钢制装甲和钛合金装甲已不能满足未来武器装备发展的需要。因此需要提供一种密度低、防弹效果好、抗打击，成本低、容易批量生产，适用于轻型装甲车和武装直升机抗击轻武器和反器材武器攻击的装甲板的技术方案。

发明内容

本发明的目的是：提出一种新型轻质高强防护装甲板，使其适用于轻型装甲车和武装直升机抗击轻武器和反器材武器攻击，以满足日益发展的军事装备的要求。

实现本发明目的技术方案如下：

一种新型轻质高强防护装甲板，所述装甲板为叠层复合结构，所述复合结构中间的防弹夹心层外用热扩散连接有不同材质和厚度的单边夹层金属板，其改进之处在于，所述防弹夹心层包括：氧化石墨烯、SiC颗粒和铝合金；所述铝合金含按质量百分比计的下述组份：Cu，0.10％；Mg，2.3～3.3％；Si，0.30％；Ti，0.10％；Fe，0.40％；Zn，3.5～4.5％；Mn，0.10～0.40％；Cr，0.15～0.25％；余量为常规杂质和Al。

本发明的第一优选技术方案中，按质量百分比计的氧化石墨烯0.5％～3％和SiC颗粒35％～55％。

本发明的第二优选技术方案中，1.5％～2.0％的氧化石墨烯。

本发明的第三优选技术方案中，45％～55％的SiC颗粒。

本发明的第四优选技术方案中，2.0％的氧化石墨烯和40％的SiC颗粒。

本发明的第五优选技术方案中，防弹夹心层厚度与单边夹层金属板的厚度比例为3:1～6:1。

本发明的第六优选技术方案中，防弹夹心层厚度与单边夹层金属板的厚度比例为3:1～4:1。

本发明的第七优选技术方案中，所述单边夹层金属板为单一或两种复合金属板。

本发明的第八优选技术方案中，SiC颗粒为D50＝3～20um的SiC颗粒。本发明提供的轻质高强防护装甲板的制备方法包括如下步骤：1)混合原料；2)制备装粉用包套；3)将样品混合粉末装入制备好的包套中；4)粉末物理烧结和金属板材扩热散连接；5)固溶热处理；6)时效热处理。

进一步的，于盛有氧化石墨烯、SiC和所述铝合金粉末的V型混料设备中，按所述混合粉末的体积比为10:1的比例加入乙醇；于10～30转/分钟转速下混合4～14小时得混合粉末料；

烘干所述粉末后，在V型混料设备中以10～30转/分钟的转速混合4～14小时得混合粉末。

本发明提供的制备方法的第二优选方法中，所述装粉用包套的长度和宽度较最终产品大5％，包套金属的厚度与中间空腔厚度的比例为3:1～6:1。

本发明提供的制备方法的第三优选方法中，所得粉末振实密度至2.0～2.4g/cm³。

本发明提供的制备方法的第四优选方法中，所述热扩散条件：压力90MPa～300MPa，温度400℃～500℃，时间30分钟～2小时。

本发明提供的制备方法的第五优选方法中，于470～480℃下固溶热处理1～2小时，冷水淬火。

本发明提供的制备方法的第六优选方法中，于120～130℃下时效热处理11～13小时。

和最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：

1、密度低，防护效果好。本发明制备的防弹装甲板密度低于3.1g/cm³，仅是防弹钢板的三分之一，防弹钛合金板的三分之二。经过实际打靶测试，本发明制备的防护装甲板，其防弹效果和抗多次打击能力明显好于同等厚度的防弹钛合金板，也优于同等厚度的防弹钢板。

2、每使用1公斤本发明所涉及的防弹装甲板，相比于使用旧材料，可使轻型装甲车和武装直升机减重0.5～1.5公斤，减重效果非常明显，为提升我国轻型装甲车辆远程投送能力、提升武装直升飞机有效载荷做出有益贡献。

3、生产成本低，容易实现工业化制备，同时操作工艺简便，利于生产控制。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。