CN110542350B - 一种防弹衣甲片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防弹衣甲片及其制备方法。防弹衣甲片从外到里依次包括第一热喷涂层、陶瓷层、高分子层和第二热喷涂层；所述的第一热喷涂层和第二热喷涂层选自金属涂层、金属陶瓷涂层或高分子涂层中的一种或至少两种的组合。制备方法包括：采用冷压烧结将陶瓷材料制备陶瓷层；采用多层热压，在陶瓷层上制备一层高分子层；采用热喷涂在陶瓷层和高分子层的外表面制备第一热喷涂层和第二热喷涂层；得到防弹衣甲片。本发明提供的防弹衣甲片兼具轻量化、高强度、高硬度和高韧性和防弹性；与有机/无机双层甲片相比，耐击穿性能提高了一倍，从原来可承受1～5发子弹提高到可承受6～10发，可大幅度降低人员胸腹部负伤率。

Description

一种防弹衣甲片及其制备方法
技术领域
本发明涉及防弹材料领域，尤其涉及一种防弹衣甲片及其制备方法。
背景技术
防弹衣又称为防弹背心，是能吸收和耗散弹头、破片动能，阻止穿透，有效保护人体受防护部位的一种服装，是个体防护装备的重要组成部分。调查资料表明，在第一次世界大战中，英国军队在战场上死亡总数的80％是由中速流弹和碎弹片造成的。穿上防弹衣后，可有效地阻挡流弹和碎弹片，伤亡率会降低58％。其中胸部受伤造成的死亡率从30％降到8％，腹部受伤的死亡率从39％降到7％，受保护部位负伤率可降低74％。可见穿着防弹服可有效降低士兵的伤亡率。
防弹衣的防弹机理从根本说有两个：一是将弹体碎裂后形成的破片弹开；二是通过防弹材料消释弹头的动能。以高硬度陶瓷为防弹衣甲片主要原料的硬体防弹衣防弹机理主要以前者为主；以高性能高分子为防弹衣甲片主要原料的软体防弹衣，其防弹机理则以后者为主，即利用高分子有效地消散子弹所带的巨大能量以此来来达到防弹的目的。近年来，为提高防弹能力，开发了软硬复合式防弹衣，即含陶瓷层和高分子层两层，其防弹机理可以用“软硬兼施”来概括。
然而，陶瓷层韧性不足，子弹击中甲片后，甲片会破碎而失去保护作用；高分子层虽然具有高韧性，但在某些极端的温度和湿度条件下其性能容易退化。
公开号为CN107314708A的专利文本公开了一种电磁屏蔽防弹衣，包括外表面层、防弹层及内衬层，外表面层为可吸波屏蔽铁氧体纤维纺织的鳞片状结构构成，防弹层由凯夫拉纤维和超高分子量聚乙烯纤维绞合而成的纤维紧密复合而成，内衬层由聚乳酸纤维纺织而成，本发明防弹衣防子弹穿透能力强，功能多样，且具有电磁屏蔽作用，提高了防弹衣的特种环境性能。特别的其聚乳酸纤维纺织而成的吸汗内衬，具有很好的抑菌性和抗热性，舒适且无毒副作用，有效避免因出汗产生的防弹衣穿戴不适的问题。
公开号为CN205066581U的专利文献公开了一种汽车用防弹衣，该汽车用防弹衣由多层复合防弹结构根据汽车的外形拼接而成，该多层复合防弹结构包括内防弹板复合层、外防弹板复合层和氧化硅气凝胶层，该防弹板复合层由面层和背层通过胶粘剂粘合在一起；面层为陶瓷材料层，背层为纤维增强树脂基复合材料层，该背层上均匀开孔，且两个背层中的开孔相互错开；位于内防弹板复合层和外防弹板复合层之间的氧化硅气凝胶层的孔隙率沿着弹体入射方向逐渐减小。本实用新型的有益效果为：两个背层均匀开孔且开孔位置相互错开以及梯度分布的氧化硅气凝胶层会改变入射弹体的方向从而提高防弹性能并极大地降低了该汽车用防弹衣的整体质量，兼顾了轻质和防弹的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防弹衣甲片及制备方法。本发明提供的防弹衣甲片既具有质轻、舒适、防护面积大等优点，又具有高强度、高硬度、高韧性和抗击穿的优异性能，在安全性能方面得到极大的提升。
本发明采用如下技术方案：
一种防弹衣甲片，所述防弹衣甲片从外到里依次包括第一热喷涂层、陶瓷层、高分子层和第二热喷涂层；所述的第一热喷涂层和第二热喷涂层选自金属涂层、金属陶瓷涂层或高分子涂层中的一种或至少两种的组合。
所述从外到里中的里侧是指防弹衣甲片贴近人身体的一侧。
所述的金属涂层的材料选自不锈钢、镍基合金、铜合金或铝合金中的一种或至少两种的组合。
所述的金属陶瓷涂层的材料选自CrC-NiCr、WC-Co、WC-CoCr、金刚石-NiCr或金刚石-NiCrAl中的一种或至少两种的组合。
所述的高分子涂层选自低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMPE)、聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、ACETAL、聚酰胺(PA)、聚酯、氟化聚合物、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯并咪唑(PBI)、聚酰亚胺(PI)或液晶聚合物(LCP)中的一种或至少两种的组合。
优选的，所述第一热喷涂层的材料选自WC-Co、HDPE、PPS或铝合金中的一种或至少两种的组合，第二热喷涂层的材料选自HDPE、PPS、金刚石-NiCr或UHMPE中的一种或至少两种的组合。
所述的第一热喷涂层和第二热喷涂层的层数为1-2层。
所述的第一热喷涂层和第二热喷涂层的厚度为1μm～1000μm。
上述第一热喷涂层和第二热喷涂层的材料的选择和厚度范围可以达到增韧和继续增强效果，从而进一步提高防弹衣甲片的防弹性能。
所述的陶瓷层的材料选自氧化铝、碳化硅或碳化硼中的一种。
所述的陶瓷层的厚度为1～10mm。
上述陶瓷层的材料的选择和厚度范围可以使防弹衣甲片有较好的防弹性能。
所述的高分子层的厚度为1～20mm。
进一步的，所述的高分子层的材料选自低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMPE)、聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、ACETAL、聚酰胺(PA)、聚酯、氟化聚合物、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯并咪唑(PBI)、聚酰亚胺(PI)或液晶聚合物(LCP)中的一种或至少两种的组合。
上述高分子层的材料的选择和厚度范围可以使防弹衣甲片有较好的防弹性能。
优选的，所述的高分子层的材料选自UHMPE、PP、PI或HDPE中的一种。
优选的，所述第一热喷涂层和第二热喷涂层的厚度为50～600μm；陶瓷层的厚度为1～5mm；高分子层的厚度为1～10mm。上述范围制备的防弹衣甲片的防弹性能更好。
本发明还提供一种防弹衣甲片的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用冷压烧结将陶瓷材料制备陶瓷层；
(2)采用多层热压，在步骤(1)得到的陶瓷层上制备一层高分子层；
(3)采用热喷涂在陶瓷层和高分子层的外表面制备热喷涂层，分别得到第一热喷涂层和第二热喷涂层；
所述的步骤(3)中热喷涂的方法选自电弧喷涂、火焰喷涂、等离子喷涂或冷喷涂中的一种或至少两种的组合。
所述的步骤(1)中，采用冷压烧结将陶瓷材料制备陶瓷层的方法为：将陶瓷粉末材料加入常温模具，在30～50MPa高压压力下压实成密实型坯，保压3～5min，然后缓慢卸压，送进烧结炉中烧结，最终粘结熔合成密实的陶瓷甲片。
优选的，所述的步骤(1)中，采用冷压烧结将陶瓷材料制备陶瓷层的方法为：将陶瓷粉末材料加入常温模具，在35～45MPa高压压力下压实成密实型坯，保压3～5min，然后缓慢卸压，送进烧结炉中烧结，最终粘结熔合成密实的陶瓷甲片。上述冷压烧结的工艺参数根据陶瓷层的材料和厚度进行调整，使得到的防弹衣甲片具有更好的防弹性能。
所述的步骤(2)中多层热压的方法为：将高分子层的材料和陶瓷甲片一起放入模具，在100～200t左右的压机上热压成型，整个过程的温度不能超过200℃，压力维持在15～25MPa。
所述的步骤(3)中热喷涂的方法为电弧喷涂，所述电弧喷涂的工艺参数为：电流50～150A，电压10～48V，气压0.4～0.8MPa，喷涂距离为100～300mm，喷枪速度为10～300mm/s，涂层喷涂遍数为10～50遍。
优选的，所述电弧喷涂的工艺参数为：电流50～150A，电压10～48V，气压0.4～0.8MPa，喷涂距离为100～300mm，喷枪速度为10～300mm/s，涂层喷涂遍数为10～20遍。上述电弧喷涂的工艺参数根据第一热喷涂层和第二热喷涂层的材料及厚度进行调整，使得到的防弹衣甲片具有更好的防弹性能。
所述的步骤(3)中热喷涂的方法为火焰喷涂，所述火焰喷涂的工艺参数为：助燃气O2流量为500～1000nl/min，燃料煤油流量为200～600ml/min，送粉器气流量为5～20nl/min，送粉量为5～25rpm，喷涂距离为100～500mm，喷枪移动速度50～500mm/s，涂层喷涂遍数为10～50遍。
优选的，所述火焰喷涂的工艺参数为：助燃气O2流量为700～900nl/min，燃料煤油流量为300～500ml/min，送粉器气流量为7～9nl/min，送粉量为14～16rpm，喷涂距离为200～450mm，火焰喷枪移动速度200～400mm/s，涂层喷涂遍数为10～15遍。上述火焰喷涂的工艺参数根据第一热喷涂层和第二热喷涂层的材料及厚度进行调整，使得到的防弹衣甲片具有更好的防弹性能。
所述的步骤(3)中热喷涂的方法为等离子喷涂，所述等离子喷涂的工艺参数为：H2压力为0.2～0.6MPa，Ar压力为0.4～0.9MPa，N2压力为0.4～0.9MPa，电压为40～70V，电流400～700A，喷涂距离为100～500mm，喷枪移动速度50～500mm/s，涂层喷涂遍数为10～50遍。上述等离子喷涂的工艺参数根据第一热喷涂层和第二热喷涂层的材料及厚度进行调整。
所述的步骤(3)中热喷涂的方法为冷喷涂，所述冷喷涂的工艺参数为：工作气体为氮气，压力为1～5MPa，加热温度为100～700℃，送粉速度1～10rpm，喷涂距离为5～50mm，喷枪速度为300～1000mm/s，涂层喷涂遍数为10～50遍。
优选的，所述冷喷涂的工艺参数为：工作气体为氮气，压力为3MPa，加热温度为300～500℃，送粉速度1～3rpm，喷涂距离为10～30mm，喷枪速度为600～800mm/s，涂层喷涂遍数为10～20遍。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：本发明提供的防弹衣甲片能够抵抗9mm FMJ RN或者44Magnum子弹6～10发而不被击穿，因此本发明制备的防弹衣甲片具有强度高、硬度大、韧性好和防弹的性能，且安全性能方面极佳；本发明通过在原有陶瓷层和高分子层的基础上，再引入热喷涂层，从而达到增韧和继续增强效果；通过防弹测试，与有机/无机双层甲片相比，耐击穿性能提高了一倍，从原来可承受1～5发子弹提高到可承受6～10发，可大幅度降低人员胸腹部负伤率。
附图说明
图1为本发明提供的防弹衣甲片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
如图1所示，本发明提供的防弹衣甲片从外到里依次包括第一热喷涂层1、陶瓷层2、高分子层3和第二热喷涂层4。
本发明提供的防弹衣甲片的制备方法包括以下步骤：
(1)采用冷压烧结将陶瓷材料制备陶瓷层；
(2)采用多层热压，在步骤(1)得到的陶瓷层上制备一层高分子层；
(3)采用热喷涂在陶瓷层和高分子层的外表面制备热喷涂层，分别得到第一热喷涂层和第二热喷涂层。
为了表征本发明提供的防弹衣甲片的防弹性能，依照NIJ 0106.01IIIA标准，选用子弹为9mm全金属披甲圆头弹(FMJ RN)，弹重8.0g，最低冲击速度不超过427m/s或44马格南半披甲中空尖头弹(Magnum)，弹重15.6g，最低冲击弹速不超过427m/s；采用上述子弹中的一种对本发明提供的防弹衣甲片进行连续射击的防弹测试。
实施例1
本实施例中，陶瓷层的材料为Al2O3(氧化铝)，高分子层的材料为UHMPE，第一热喷涂层和第二热喷涂层的材料为HDPE，其中第一热喷涂层和第二热喷涂层的厚度为500μm；陶瓷层的厚度为3mm；高分子层的厚度为5mm。
具体制备方法的步骤如下：
(1)制备防弹衣甲片的陶瓷层：采用冷压烧结工艺，将Al2O3陶瓷粉末材料加入常温模具，在35MPa高压压力下压实成密实型坯，保压5min，然后缓慢卸压，送进烧结炉中烧结成密实的Al2O3陶瓷层，最终将厚度为3mm的Al2O3陶瓷层从模具中取出修整。
(2)制备防弹衣甲片的高分子层：采用多层热压工艺，将UHMPE和陶瓷层一起放入模具，在200t左右的压机上热压成型，整个过程的温度不能超过100℃，压力维持在15MPa；在陶瓷层上制备一层5mm厚的UHMPE高分子层，得到Al2O3/UHMPE层；
(3)制备防弹衣甲片的第一热喷涂层和第二热喷涂层：将获得的Al2O3/UHMPE层的上下表面分别火焰喷涂500μm厚的HDPE层，火焰喷涂参数为：助燃气O2流量为900nl/min，燃料煤油流量为500ml/min，送粉器气流量为9nl/min，送粉量为16rpm，喷涂距离为450mm，火焰喷枪移动速度400mm/s，涂层喷涂遍数为10遍。
对上述制备的防弹衣甲片进行防弹测试，制备的防弹衣甲片能抵抗9mm FMJ RN子弹10发而不被击穿。
实施例2
本实施例中，第一热喷涂层和第二热喷涂层的材料分别为5052铝合金和PPS，陶瓷层的材料为SiC(碳化硅)，高分子层的材料为PP，其中第一热喷涂层和第二热喷涂层的厚度为500μm；陶瓷层的厚度为3mm；高分子层的厚度为5mm。
具体制备方法的步骤如下：
(1)制备防弹衣甲片的陶瓷层：采用冷压烧结工艺，将SiC陶瓷粉末材料加入常温模具，在45MPa高压压力下压实成密实型坯，保压5min，然后缓慢卸压，送进烧结炉中烧结成密实的SiC陶瓷层，最终将厚度为3mm的SiC陶瓷层从模具中取出修整；
(2)制备防弹衣甲片的高分子层：采用多层热压工艺，将PP和陶瓷层一起放入模具，在100t左右的压机上热压成型，整个过程的温度不能超过100℃，压力维持在15Mpa，在陶瓷层上制备一层5mm厚的PP高分子层，得到SiC/PP层；
(3)制备防弹衣甲片的第一热喷涂层和第二热喷涂层：将获得的SiC/PP层的下层火焰喷涂500μm厚的PPS，上层电弧喷涂500μm厚的铝合金涂层；其中火焰喷涂参数为：助燃气O2流量为700nl/min，燃料煤油流量为300ml/min，送粉器气流量为7nl/min，送粉量为14rpm，喷涂距离为200mm，火焰喷枪移动速度200mm/s，涂层喷涂遍数为15遍；电弧喷涂参数为：电流50A，电压10V，气压0.4MPa，喷涂距离为100mm，喷枪速度为10mm/s，涂层喷涂遍数为20遍；
对上述制备的防弹衣甲片进行防弹测试，制备的防弹衣甲片能抵抗9mm FMJ RN子弹9发而不被击穿。
实施例3
本实施例中，第一热喷涂层的材料为WC-Co，第二热喷涂层的材料为不锈钢和UHMPE，陶瓷层的材料为B4C(碳化硼)，高分子层的材料为PI，其中第一热喷涂层和第二热喷涂层的厚度分别为500、600μm；陶瓷层的厚度为3mm；高分子层的厚度为5mm。
具体制备方法步骤如下：
(1)制备防弹衣甲片的陶瓷层：采用冷压烧结工艺，将B4C陶瓷粉末材料加入常温模具，在40MPa高压压力下压实成密实型坯，保压4min，然后缓慢卸压，送进烧结炉中烧结成密实的B4C陶瓷层，最终将厚度为3mm的B4C陶瓷层从模具中取出修整；
(2)制备防弹衣甲片的高分子层：采用多层热压工艺，将PI和陶瓷层一起放入模具，在200t左右的压机上热压成型，整个过程的温度不能超过200℃，压力维持在25MPa。在陶瓷层上制备一层5mm厚的PI高分子层，得到B4C/PI；
(3)将获得的B4C/PI层的下层冷喷涂300μm厚的不锈钢，然后火焰喷涂300μm厚的UHMPE；B4C/PI层的上层火焰喷涂500μm厚的WC-Co涂层；其中冷喷涂参数为：工作气体为氮气，压力为3MPa，加热温度为700℃，送粉速度1rpm，喷涂距离为10mm，喷枪速度为600mm/s，涂层喷涂遍数为20遍；火焰喷涂参数为：助燃气O2流量为800nl/min，燃料煤油流量为400ml/min，送粉器气流量为8nl/min，送粉量为15rpm，喷涂距离为300mm，火焰喷枪移动速度300mm/s，涂层喷涂遍数为12遍。
对上述制备的防弹衣甲片进行防弹测试，制备的防弹衣甲片能抵抗9mm FMJ RN子弹9发而不被击穿。
实施例4
本实施例中，第一热喷涂层的材料为5052铝合金和PPS，第二热喷涂层的材料为金刚石-NiCr，选择陶瓷层材料为Al2O3，选择高分子层材料为HDPE，其中第一热喷涂层和第二热喷涂层的厚度分别为600、500μm；陶瓷层的厚度为3mm；高分子层的厚度为5mm。
具体制备方法步骤如下：
(1)制备防弹衣甲片的陶瓷层：采用冷压烧结工艺，将Al2O3陶瓷粉末材料加入常温模具，在45MPa高压压力下压实成密实型坯，保压5min，然后缓慢卸压，送进烧结炉中烧结成密实的Al2O3陶瓷层，最终将厚度为3mm的Al2O3陶瓷层从模具中取出修整；
(2)制备防弹衣甲片的高分子层：采用多层热压工艺，将HDPE和陶瓷层一起放入模具，在150t左右的压机上热压成型，整个过程的温度不能超过150℃，压力维持在20MPa，在陶瓷层上制备一层5mm厚的HDPE高分子层，得到Al2O3/HDPE层；
(3)将获得的Al2O3/HDPE层的下层火焰喷涂500μm厚的金刚石-NiCr；Al2O3/HDPE层的上层冷喷涂300μm厚的铝合金，然后火焰喷涂300μm厚的PPS；其中火焰喷涂参数为：助燃气O2流量为900nl/min，燃料煤油流量为500ml/min，送粉器气流量为7nl/min，送粉量为14rpm，喷涂距离为200mm，火焰喷枪移动速度400mm/s，涂层喷涂遍数为15遍；冷喷涂参数为：工作气体为氮气，压力为3MPa，加热温度为300℃，送粉速度3rpm，喷涂距离为30mm，喷枪速度为800mm/s，涂层喷涂遍数为10遍。
对上述制备的防弹衣甲片进行防弹测试，制备的防弹衣甲片能抵抗9mm FMJ RN子弹9发而不被击穿。
实施例5
如实施例2提供的防弹衣甲片，其中电弧喷涂参数为：电流150A，电压48V，气压0.8MPa，喷涂距离为300mm，喷枪速度为300mm/s，涂层喷涂遍数为10遍。
对上述制备的防弹衣甲片进行防弹测试，制备的防弹衣甲片能抵抗9mm FMJ RN子弹9发而不被击穿。
实施例6
如实施例1提供的防弹衣甲片，其中第一热喷涂层和第二喷涂层的厚度为50μm，陶瓷层的厚度为5mm，高分子层的厚度为10mm。
对上述制备的防弹衣甲片进行防弹测试，制备的防弹衣甲片能抵抗9mm FMJ RN子弹9发而不被击穿。
实施例7
如实施例1提供的防弹衣甲片，其中第一热喷涂层和第二喷涂层的厚度为500μm，陶瓷层的厚度为1mm，高分子层的厚度为1mm。
对上述制备的防弹衣甲片进行防弹测试，制备的防弹衣甲片能抵抗9mm FMJ RN子弹9发而不被击穿。
实施例8
如实施例1提供的防弹衣甲片，其中第一热喷涂层和第二热喷涂层的材料为CrC-NiCr，第一热喷涂层和第二喷涂层的厚度为1μm，陶瓷层的厚度为1mm，高分子层的厚度为1mm。
制备防弹衣甲片的第一热喷涂层和第二热喷涂层：将获得的Al2O3/UHMPE层的上下表面分别等离子喷涂500μm厚的CrC-NiCr层，等离子喷涂参数为：H2压力为0.2MPa，Ar压力为0.4MPa，N2压力为0.4MPa，电压为40V，电流400A，喷涂距离为100mm，喷枪移动速度50mm/s，涂层喷涂遍数为10遍。
对上述制备的防弹衣甲片进行防弹测试，制备的防弹衣甲片能抵抗9mm FMJ RN子弹6发而不被击穿。
实施例9
如实施例8提供的防弹衣甲片，其中第一热喷涂层和第二喷涂层的厚度为1000μm，陶瓷层的厚度为10mm，高分子层的厚度为20mm。
其中，制备防弹衣甲片的第一热喷涂层和第二热喷涂层：将获得的Al2O3/UHMPE层的上下表面分别等离子喷涂500μm厚的CrC-NiCr层，等离子喷涂参数为：H2压力为0.6MPa，Ar压力为0.9MPa，N2压力为0.9MPa，电压为70V，电流700A，喷涂距离为500mm，喷枪移动速度500mm/s，涂层喷涂遍数为50遍。
对上述制备的防弹衣甲片进行防弹测试，制备的防弹衣甲片能抵抗9mm FMJ RN子弹8发而不被击穿。
实施例10
如实施例2提供的防弹衣甲片，冷压烧结的工艺参数为：将陶瓷粉末材料加入常温模具，在30MPa高压压力下压实成密实型坯，保压5min，然后缓慢卸压，送进烧结炉中烧结，最终粘结熔合成密实的陶瓷甲片。
电弧喷涂的工艺参数为：电流70A，电压20V，气压0.6MPa，喷涂距离为200mm，喷枪速度为100mm/s，涂层喷涂遍数为50遍；火焰喷涂的工艺参数为：助燃气O2流量为500nl/min，燃料煤油流量为200ml/min，送粉器气流量为5nl/min，送粉量为5rpm，喷涂距离为100mm，喷枪移动速度50mm/s，涂层喷涂遍数为50遍。
对上述制备的防弹衣甲片进行防弹测试，制备的防弹衣甲片能抵抗9mm FMJ RN子弹7发而不被击穿。
实施例11
如实施例3提供的防弹衣甲片，冷压烧结的工艺参数为：将陶瓷粉末材料加入常温模具，在50MPa高压压力下压实成密实型坯，保压3min，然后缓慢卸压，送进烧结炉中烧结，最终粘结熔合成密实的陶瓷甲片。
火焰喷涂的工艺参数为：助燃气O2流量为500～1000nl/min，燃料煤油流量为600ml/min，送粉器气流量为20nl/min，送粉量为25rpm，喷涂距离为500mm，喷枪移动速度500mm/s，涂层喷涂遍数为20遍；冷喷涂的工艺参数为：工作气体为氮气，压力为1MPa，加热温度为700℃，送粉速度1rpm，喷涂距离为5mm，喷枪速度为300mm/s，涂层喷涂遍数为50遍。
对上述制备的防弹衣甲片进行防弹测试，制备的防弹衣甲片能抵抗9mm FMJ RN子弹6发而不被击穿。
实施例12
如实施例3提供的防弹衣甲片，冷喷涂的工艺参数为：工作气体为氮气，压力为5MPa，加热温度为100℃，送粉速度10rpm，喷涂距离为50mm，喷枪速度为1000mm/s，涂层喷涂遍数为10遍。
对上述制备的防弹衣甲片进行防弹测试，制备的防弹衣甲片能抵抗9mm FMJ RN子弹7发而不被击穿。
对比例1
如实施例1提供的防弹衣甲片，其不同之处在于防弹衣甲片不包括第一喷涂涂层和第二喷涂涂层，得到有机/无机双层甲片。
对上述制备的有机/无机双层甲片进行防弹测试，能抵抗9mm FMJ RN子弹1-5发而不被击穿。

Claims (1)

1.一种防弹衣甲片，其特征在于，所述防弹衣甲片从外到里依次包括第一热喷涂层、陶瓷层、高分子层和第二热喷涂层；所述的第一热喷涂层和第二热喷涂层选自金属涂层、金属陶瓷涂层或高分子涂层中的一种或至少两种的组合；
所述第一热喷涂层和第二热喷涂层的厚度为50 ~ 600 μm；陶瓷层的厚度为1 ~ 5 mm；高分子层的厚度为1 ~ 10 mm；
所述的陶瓷层的材料选自氧化铝、碳化硅或碳化硼中的一种；
所述防弹衣甲片的制备方法包括如下步骤：
（1）采用冷压烧结将陶瓷材料制备陶瓷层；
（2）采用多层热压，在步骤（1）得到的陶瓷层上制备一层高分子层；
（3）采用热喷涂在陶瓷层和高分子层的外表面制备热喷涂层，分别得到第一热喷涂层和第二热喷涂层；
所述的步骤（1）中，采用冷压烧结将陶瓷材料制备陶瓷层的方法为：将陶瓷粉末材料加入常温模具，在35 ~ 45 MPa高压压力下压实成密实型坯，保压3 ~ 5 min，然后缓慢卸压，送进烧结炉中烧结，最终粘结熔合成密实的陶瓷甲片；
所述的步骤（2）中多层热压的方法为：将高分子层的材料和陶瓷甲片一起放入模具，在100 ~ 200 t左右的压机上热压成型，整个过程的温度不能超过200 ℃，压力维持在15 ~25 MPa；
所述的步骤（3）中热喷涂的方法为电弧喷涂，所述电弧喷涂的工艺参数为：电流50 ~150 A，电压10 ~ 48 V，气压0.4 ~ 0.8 MPa，喷涂距离为100 ~ 300 mm，喷枪速度为10 ~300 mm/s，涂层喷涂遍数为10 ~ 20遍；
或，
所述的步骤（3）中热喷涂的方法为火焰喷涂，所述火焰喷涂的工艺参数为：助燃气O2流量为700~900 nl/min，燃料煤油流量为300 ~ 500 ml/min，送粉器气流量为7 ~ 9 nl/min，送粉量为14 ~ 16 rpm，喷涂距离为200 ~ 450 mm，火焰喷枪移动速度200 ~ 400 mm/s，涂层喷涂遍数为10 ~ 15遍；
或，
所述的步骤（3）中热喷涂的方法为冷喷涂，所述冷喷涂的工艺参数为：工作气体为氮气，压力为3 MPa，加热温度为300 ~ 500℃，送粉速度1 ~ 3 rpm，喷涂距离为10 ~ 30 mm，喷枪速度为600 ~ 800 mm/s，涂层喷涂遍数为10 ~ 20遍。
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