CN101556128A - 一种高抗弹冲击特性轻质复合装甲板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种高抗弹冲击特性轻质复合装甲板的制造方法，首先，在孔隙率为40～90％，厚度为3～20mm的多孔陶瓷中熔渗入Al或Mg合金，制成陶瓷/金属复合板；其次，将Al合金粉或Mg合金粉与TiH4发泡剂、SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为3～30mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板进行发泡处理。由于本发明制造的装甲板的两侧采用具有高抗弹特性的泡沫陶瓷熔渗轻质金属、中间采用泡沫金属作为吸能夹层，不仅制造方法简单，而且成本低。
Description
技术领域
本发明属于新型防护材料领域，进一步涉及一种高抗弹冲击特性轻质复合装甲板的制造方法。
背景技术
现代高技术战争已经把战场环境变成了不分前方后方，不分作战与勤务保障，进入战区的所有人员、装备无论是否直接参战，只要你被对方识别出军事特征或准军事特征，无论你是否对对方造成直接的威胁，都将成为攻击的对象。装甲防护也已经不仅仅是装甲兵的事情了，要想把己方的伤亡与损耗降到最低点，就必须对战区内的所有目标增加防护，由此可见，轻装甲实际上已经成为保障胜利、降低己方的伤亡与损耗的必须条件之一。
按照以往演习的情况测算，进入战区的各种车辆、舰艇、船艇数量众多，型号繁杂，任务、性能、战术要求各不相同。目前除了装甲部队的部分勤务保障车辆以外，其余的占进入战区车辆、舰艇、船艇总数约90％以上的各种可机动装备，均没有任何防护、抗毁伤的措施和能力。尤其我军后勤车辆，特别是后勤指挥车(指挥房舱)、救护车(野战医疗房舱)、通讯车、特种运输车、弹药、油料、备件等运输车(周转箱)，在现代战争条件下，极容易受到敌火力攻击，而且由近期的几场战争中的实际情况来看，此类装备的战损率极高。
因此从我军的实际情况出发，提高战区装备、人员的战场生存率已经刻不容缓，它直接关系到我军的士气，战友的生命和战役的胜利。装甲防护已经成为世界各国研究的重点项目之一。
八十年代初期，美国国防先进研究计划署就开始资助加洲大学研究轻质碳化硼/铝陶瓷金属装甲材料，该研究工作后被纳入“轻型装甲研究计划”(Light-Weight Armor Program)。而后，在Dow化学公司的协助下采用快速等轴压实工艺制造出梯度碳化硼/铝陶瓷金属复合材料，其抗弹极限是热压B4C陶瓷的80％-90％，韧性大大优于单质B4C陶瓷，可以承受多次打击。该轻装甲可能已在1994年进入市场并制成样车，1998年批量装备部队。英、德、瑞典、日、法等发达国家也相继于上个世纪末完成了轻装甲的换代研究。
然而，国外的先进装甲材料的制备方法、抗弹机理研究都严格的封锁，同时产品的价格很高，无法实现全军装备的目标。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种制备工艺简单的高抗弹冲击特性轻质复合装甲板的制造方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：首先，在孔隙率为40～90％，厚度为3～20mm的多孔陶瓷中熔渗入Al或Mg合金，熔渗温度为900～2000K，制成陶瓷/金属复合板；其次，将Al合金粉或Mg合金粉与质量百分比为1～40％的TiH4发泡剂、质量百分比为1～35％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为3～30mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在700～1500K下进行发泡处理，并保温5～30分钟即可。
本发明的另一特点是：多孔陶瓷材料为Al2O3、SiC、BC或BN。
由于本发明制造的装甲板的两侧采用具有高抗弹特性的泡沫陶瓷熔渗轻质金属、中间采用泡沫金属作为吸能夹层，不仅制造方法简单，而且成本低，可广泛应用于各种作战坦克、装甲运兵车、防御工事、车辆、舰艇、船艇等的外挂装甲。
具体实施方式
实施例1，首先，在孔隙率为50％，厚度为10mm的多孔Al2O3陶瓷中熔渗入Al合金，熔渗温度为1200K，制成陶瓷/金属复合板；其次，将Al合金粉与质量百分比为25％的TiH4发泡剂、质量百分比为15％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为15mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在1000K下进行发泡处理，并保温15分钟即可。
实施例2，首先，在孔隙率为80％，厚度为8mm的多孔SiC陶瓷中熔渗入Mg合金，熔渗温度为900K，制成陶瓷/金属复合板；其次，Mg合金粉与质量百分比为1％的TiH4发泡剂、质量百分比为35％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为3mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在900K下进行发泡处理，并保温20分钟即可。
实施例3，首先，在孔隙率为40％，厚度为3mm的多孔BC陶瓷中熔渗入Al合金，熔渗温度为1500K，制成陶瓷/金属复合板；其次，将Mg合金粉与质量百分比为5％的TiH4发泡剂、质量百分比为26％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为20mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在1300K下进行发泡处理，并保温25分钟即可。
实施例4，首先，在孔隙率为60％，厚度为20mm的多孔BN陶瓷中熔渗入Mg合金，熔渗温度为1000K，制成陶瓷/金属复合板；其次，将Al合金粉与质量百分比为30％的TiH4发泡剂、质量百分比为7％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为7mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在700K下进行发泡处理，并保温30分钟即可。
实施例5，首先，在孔隙率为90％，厚度为15mm的多孔Al2O3陶瓷中熔渗入Al合金，熔渗温度为2000K，制成陶瓷/金属复合板；其次，将Al合金粉与质量百分比为40％的TiH4发泡剂、质量百分比为1％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为25mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在1200K下进行发泡处理，并保温10分钟即可。
实施例6，首先，在孔隙率为70％，厚度为13mm的多孔BN陶瓷中熔渗入Mg合金，熔渗温度为1800K，制成陶瓷/金属复合板；其次，将Al合金粉与质量百分比为36％的TiH4发泡剂、质量百分比为30％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为30mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在1500K下进行发泡处理，并保温5分钟即可。
Claims (8)
1、一种高抗弹冲击特性轻质复合装甲板的制造方法，其特征在于：
1)首先，在孔隙率为40～90％，厚度为3～20mm的多孔陶瓷中熔渗入Al或Mg合金，熔渗温度为900～2000K，制成陶瓷/金属复合板；
2)其次，将Al合金粉或Mg合金粉与质量百分比为1～40％的TiH4发泡剂、质量百分比为1～35％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为3～30mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；
3)最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在700～1500K下进行发泡处理，并保温5～30分钟即可。
2、根据权利要求1所述的高抗弹冲击特性轻质复合装甲板的制造方法，其特征在于：所说的多孔陶瓷材料为Al2O3、SiC、BC或BN。
3、根据权利要求1所述的高抗弹冲击特性轻质复合装甲板的制造方法，其特征在于：首先，在孔隙率为50％，厚度为10mm的多孔Al2O3陶瓷中熔渗入Al合金，熔渗温度为1200K，制成陶瓷/金属复合板；其次，将Al合金粉与质量百分比为25％的TiH4发泡剂、质量百分比为15％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为15mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在1000K下进行发泡处理，并保温15分钟即可。
4、根据权利要求1所述的高抗弹冲击特性轻质复合装甲板的制造方法，其特征在于：首先，在孔隙率为80％，厚度为8mm的多孔SiC陶瓷中熔渗入Mg合金，熔渗温度为900K，制成陶瓷/金属复合板；其次，Mg合金粉与质量百分比为1％的TiH4发泡剂、质量百分比为35％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为3mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在900K下进行发泡处理，并保温20分钟即可。
5、根据权利要求1所述的高抗弹冲击特性轻质复合半甲板的制造方法，其特征在于：首先，在孔隙率为40％，厚度为3mm的多孔BC陶瓷中熔渗入Al合金，熔渗温度为1500K，制成陶瓷/金属复合板；其次，将Mg合金粉与质量百分比为5％的TiH4发泡剂、质量百分比为26％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为20mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在1300K下进行发泡处理，并保温25分钟即可。
6、根据权利要求1所述的高抗弹冲击特性轻质复合装甲板的制造方法，其特征在于：首先，在孔隙率为60％，厚度为20mm的多孔BN陶瓷中熔渗入Mg合金，熔渗温度为1000K，制成陶瓷/金属复合板；其次，将Al合金粉与质量百分比为30％的TiH4发泡剂、质量百分比为7％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为7mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在1100K下进行发泡处理，并保温30分钟即可。
7、根据权利要求1所述的高抗弹冲击特性轻质复合装甲板的制造方法，其特征在于：首先，在孔隙率为90％，厚度为15mm的多孔Al2O3陶瓷中熔渗入Al合金，熔渗温度为2000K，制成陶瓷/金属复合板；其次，将Al合金粉与质量百分比为40％的TiH4发泡剂、质量百分比为1％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为25mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在1200K下进行发泡处理，并保温10分钟即可。
8、根据权利要求1所述的高抗弹冲击特性轻质复合装甲板的制造方法，其特征在于：首先，在孔隙率为70％，厚度为13mm的多孔BN陶瓷中熔渗入Mg合金，熔渗温度为1800K，制成陶瓷/金属复合板；其次，将Al合金粉与质量百分比为36％的TiH4发泡剂、质量百分比为30％的SiC颗粒混合均匀，压制成厚度为30mm与陶瓷/金属复合板大小相同的预发泡板；最后，将两片制成的陶瓷/金属复合板装入模具的两侧，中间放置预发泡板，在1500K下进行发泡处理，并保温5分钟即可。
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|---|---|---|---|---|
| CN102586654A (zh) * | 2012-03-15 | 2012-07-18 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 面向轻装甲和基座应用的合金混凝土及其制备方法 |
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| CN106631028A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-05-10 | 新乡市炬能耐材有限公司 | 一种金属复合镁碳化硅防弹陶瓷的制备工艺 |
| CN109180195A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-11 | 威海威林特电控科技有限公司 | 一种基于加熔渗金属方法制成的强韧性多孔陶瓷复合材料及其制备工艺 |
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2009
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101925503B (zh) * | 2008-01-26 | 2017-02-08 | 约斯特-韦克有限公司 | 用于在第一和第二车辆之间建立起机械连接的车辆联结器 |
| CN102586654A (zh) * | 2012-03-15 | 2012-07-18 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 面向轻装甲和基座应用的合金混凝土及其制备方法 |
| CN102586654B (zh) * | 2012-03-15 | 2014-05-21 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 面向轻装甲和基座应用的合金混凝土及其制备方法 |
| CN104236394A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-12-24 | 浙江美盾防护技术有限公司 | 装甲板、制造装甲板的方法及装甲装备 |
| CN104236394B (zh) * | 2014-09-12 | 2016-08-24 | 浙江美盾防护技术有限公司 | 装甲板、制造装甲板的方法及装甲装备 |
| CN104697403A (zh) * | 2015-02-15 | 2015-06-10 | 浙江立泰复合材料股份有限公司 | 铝压铸陶瓷防弹板的制作方法及由此制得的防弹板 |
| CN106631028A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-05-10 | 新乡市炬能耐材有限公司 | 一种金属复合镁碳化硅防弹陶瓷的制备工艺 |
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