[发明专利]一种偏航复合陶瓷防弹板的制造方法

说明书

本发明公开了一种偏航复合陶瓷防弹板的制造方法，该方法包括以下步骤：1)选用有机或无机轻质材料用于约束陶瓷球形成轻质偏航层；2)选取陶瓷球的材料；3)制备偏航单元；4)制备陶瓷防弹板；5)制备背板；6)模压成型。该方法通过巧妙的约束陶瓷球，使子弹入射到复合防弹板时，首先与陶瓷球接触，陶瓷球的圆弧表面及轻质材料将子弹运行轨迹改变，使垂直入射防弹板的子弹偏航，降低了子弹撞击防弹板的动能分量，提高了防弹板的防弹能力。该方法制造的偏航复合防弹板，提高了防弹板的防弹性能，降低了面密度，适合替代现有防弹装甲。

技术领域

本发明属于复合陶瓷技术领域，具体涉及一种偏航复合陶瓷防弹板的制造方法。

背景技术

随着武器装备的不断更新，各种动能弹的速度和穿甲材料性能不断提升，对防弹材料和防弹结构提出了更高的要求。单一防弹材料制造的防弹板已经满足不了对动能弹的阻拦。单一结构防弹板对于既要减轻面密度又要保证陆地或航空设备的防弹要求，是相当困难的。本发明采用轻质材料约束的陶瓷球，对入射的子弹起到偏航作用，使子弹作用在陶瓷防弹板上的动能分量减少，同时以交错叠层的非晶钢带作为背板，提高了复合陶瓷防弹板的防弹能力。具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的核心技术是采用轻质材料将陶瓷球约束排列，使陶瓷球摆放在复合陶瓷防弹装甲的迎弹面，当子弹接触陶瓷球瞬间，陶瓷球的弧形表面改变了入射子弹的运行轨迹，间隙层给子弹偏航一定的空间，整个偏航层起到使子弹发生偏航，分散弹头动能的作用。同时采用铁基非晶钢带叠层技术与轻金属合金复合作为刚性支撑背板，延长了防弹陶瓷板对入射子弹的作用时间。本发明通过陶瓷球偏航和刚性铁基非晶带叠层支撑，提高了复合防弹装甲的防弹能力。本发明技术方案如下。

一种偏航复合陶瓷防弹板的制造方法，包括以下步骤：

1)选用有机或无机轻质材料用于约束陶瓷球形成轻质偏航层；

2)选取陶瓷球的材料；

3)制备轻质偏航层；

4)制备陶瓷防弹板；

5)制备背板；

6)模压成型。

进一步，步骤1)所述轻质材料包括合金铝、钛合金，泡沫铝、泡沫镁铝合金、尼龙、聚氨酯、泡沫碳化硅。

进一步，步骤2)所述陶瓷球的直径是弹径的0.6-2.0倍。

进一步，步骤2)所述陶瓷球材料包括：氧化铝、3-TZP氧化锆陶瓷、氧化锆增韧氧化铝，氮化硅、碳化硅、碳化钛、硼化钛，及其复合物。

进一步，步骤3)所述轻质偏航层，通过铸造、粘结、烧结、机械加工，或其相互组合的工艺将陶瓷球约束于轻质材料中。

进一步，步骤4)所述制备陶瓷防弹板，包括切割加工氮化硅陶瓷板，错缝粘结，通过热压成型制备

进一步，步骤5)所述背板是将非晶钢带通过树脂粘结或电焊连接形成的叠层，各层之间正交排列，所述非晶钢带的厚度为0.03mm。

进一步，步骤6)所述模压成型是将步骤3)所得轻质偏航层，步骤4)所得陶瓷防弹板，步骤5)所得背板通过粘结剂在模具内加压加温，整体成型。

进一步，步骤6)所述模压成型的工艺条件是温度120℃，施压5t，保温保压2小时。

本发明中采用的轻质材料约束陶瓷球所起到的偏航作用，如果不考虑轻质要求，可以用硬质GCr15、硬质合金球所替代，可以实现同样的效果，完成对子弹运行轨迹的偏航。

总之，本发明的技术特征，就是采用一种轻质材料约束陶瓷球，来改变来袭子弹、炮弹或导弹的运行轨迹，减少对防弹陶瓷板的冲击动能，同时采用高强度、高硬度铁基叠层非晶钢带做背板，提高了复合防弹板装甲的防弹能力。