CN111765811A - 一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲及其制备方法 - Google Patents

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田志鹏
宋方
钟成
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    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0414—Layered armour containing ceramic material
    • F41H5/0421—Ceramic layers in combination with metal layers

Abstract

本发明公开了一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲及其制备方法，涉及防护装甲领域。本发明旨在解决防弹陶瓷/金属层状粘结结构单一、厚度和重量大、抗多发打击能力差、易发生分层损坏等问题。发明采用消失模铸造法将陶瓷球丸按一定排列顺序、分布结构均匀分散铸造于金属板材内部形成一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲，可广泛应用于车辆、坦克及武装直升机等军用装备的防弹装甲上。

Description

一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲及其制备方法
技术领域
本发明专利公开了一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲及其制备方法，涉及防弹装甲领域。
背景技术
目前陶瓷/金属复合装甲多为防弹陶瓷板与防弹金属板热压粘结复合而成的层状结构，该结构的复合装甲整体厚度和重量大，结构优化空间小，不能满足军用装备进一步减重的需求，该结构装甲在受一发子弹打击后，防弹陶瓷板易产生碎裂，防弹性能下降，影响装甲的抗多发子弹打击性能，层状的粘结结构在长时间经受颠簸、振荡工况下，易发生分层损坏。
发明内容
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲及其制备方法，解决了陶瓷/金属层状粘结复合装甲结构单一、厚度和重量大、抗多发打击能力差、易发生分层损坏等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲及其制备方法，其特征在于:采用消失模铸造法将陶瓷球丸按一定排列顺序、分布结构均匀分散铸造于金属板材内部形成一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲，使其在保证防弹性能的基础上厚度更薄、重量更轻、结构稳定性更强。
进一步所述消失模铸造法是采用消失模模具将多层陶瓷球丸固定，然后负压下浇注金属溶液，形成陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲，使陶瓷球丸按预期设计结构分散于金属中，提高复合装甲防弹性能。
进一步所述陶瓷球丸为包括Al2O3、SiC、B4C材料制成的等直径球丸，陶瓷球丸直径包括10mm、15mm、20mm，其中直径为10mm陶瓷球丸应用于防10mm以下口径子弹的装甲中，直径为15mm陶瓷球丸应用于防10mm～14mm口径子弹的装甲中，直径为20mm陶瓷球丸应用于防15mm～20mm口径子弹的装甲中，使子弹击中陶瓷球丸形成的破碎锥直径约等于陶瓷球丸直径，提高复合装甲防弹效率，减小复合装甲整体重量。
进一步所述陶瓷球丸的排列方式为每一层的陶瓷球丸彼此相切，位于第二层三颗陶瓷球丸组成的间隙中，并且同时与该三颗陶瓷球丸相切，使陶瓷球丸分布更合理，每一陶瓷球丸尽可能多的与其它球丸接触、相互受力，从而增大能量传递途径，进一步分散、消耗子弹动能，提高复合装甲防弹性能。
进一步所述金属板材包括防弹钢、防弹铝合金及防弹钛合金，使防弹金属与防弹陶瓷通过合理结构复合，提高整体复合装甲防弹性能。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲及其制备方法，通过消失模铸造法将陶瓷球丸按合理顺序和结构均匀分散铸造于金属板材内部形成一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲，可实现保证陶瓷/金属复合装甲防弹性能的基础上，其结构更合理、厚度更薄、重量更轻、抗多发打击能力更强、稳定性更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这个附图获得其他的附图。
图1为本发明整体结构示意图。
【附图标记说明】
1、防弹金属；2、陶瓷球丸。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作进一步说明。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲及其制备方法，其包括：陶瓷球丸2通过消失模铸造法分布于防弹金属1内，陶瓷球丸2的排列方式为每一层的陶瓷球丸彼此相切，位于第二层三颗陶瓷球丸组成的间隙中，并且同时与该三颗陶瓷球丸相切，多层陶瓷球丸依次结构反复堆叠。
进一步所述采用消失模模具将多层陶瓷球丸固定，然后负压下浇注金属溶液，使模具气化，液态金属占据模具位置，缓慢冷却凝固后形成陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲，使其复合结构紧凑、合理。
进一步所述增强金属的陶瓷球丸直径包括10mm、15mm、20mm，每一种装甲采用一种直径陶瓷球丸，其中直径为10mm陶瓷球丸应用于防10mm以下口径子弹的装甲中，直径为15mm陶瓷球丸应用于防10mm～14mm口径子弹的装甲中，直径为20mm陶瓷球丸应用于防15mm～20mm口径子弹的装甲中，使子弹击中陶瓷球丸形成的破碎锥直径约等于陶瓷球丸直径，提高复合装甲防弹效率，减小复合装甲整体重量。
进一步所述在制模过程中将陶瓷球丸位置固定，其中每一层的陶瓷球丸彼此相切，位于第二层三颗陶瓷球丸组成的间隙中，并且同时与该三颗陶瓷球丸相切，使陶瓷球丸分布更合理，每一陶瓷球丸尽可能多的与其它球丸接触、相互受力，从而增大能量传递途径，进一步分散、消耗子弹动能，提高复合装甲防弹性能。
进一步所述采用包括防弹钢、防弹铝合金及防弹钛合金液态金属进行浇注，形成陶瓷增强金属复合装甲，使防弹金属与防弹陶瓷通过合理结构复合，提高整体复合装甲防弹性能。
综上来说，本实施方式通过消失模铸造法将等直径防弹陶瓷球丸按一定排列顺序铸造于防弹金属中，形成陶瓷/金属复合装甲，实现提高复合装甲防弹性能的基础上，结构更合理、厚度更薄、重量更轻、抗多发打击能力更强、稳定性更高。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了陶瓷球丸、消失模、复合装甲等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (5)

1.一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲及其制备方法，其特征在于:采用消失模铸造法将陶瓷球丸按一定排列顺序、分布结构均匀分散铸造于金属板材内部形成一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲及其制备方法，其特征在于：所述的消失模铸造法是采用消失模模具将多层陶瓷球丸固定，然后负压下浇注金属溶液，形成陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲及其制备方法，其特征在于：陶瓷球丸为包括Al2O3、SiC、B4C材料制成的等直径球丸，陶瓷球丸直径包括10mm、15mm、20mm，其中直径为10mm陶瓷球丸应用于防10mm以下口径子弹的装甲中，直径为15mm陶瓷球丸应用于防10mm～14mm口径子弹的装甲中，直径为20mm陶瓷球丸应用于防15mm～20mm口径子弹的装甲中。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲及其制备方法，其特征在于：陶瓷球丸的排列方式为每一层的陶瓷球丸彼此相切，位于第二层三颗陶瓷球丸组成的间隙中，并且同时与该三颗陶瓷球丸相切。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷球丸增强金属复合防弹装甲及其制备方法，其特征在于：金属板材包括防弹钢、防弹铝合金及防弹钛合金。
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