CN114791241A - 具有陶瓷棒为夹层的复合装甲板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种具有氧化铝陶瓷棒为夹层的复合装甲板及其制备方法，包括：装甲板层和陶瓷棒。陶瓷棒由芯部纯氧化铝陶瓷和其表层的氧化铝陶瓷与复相陶瓷复合层，经热压烧结复合而成。其中复合层是由碳化钛与氧化铝烧结而成。复合层中的碳化钛与钢水润湿性好，有利于与浇入的钢水焊合。氧化铝芯部与复合层中的陶瓷同材质，烧结成型性好。本申请提供的氧化铝陶瓷棒为夹层的复合装甲板及其制备方法，陶瓷棒与装甲板层之间的连接强度高，复合装甲板的防弹性能好。
Description
技术领域
本发明涉及装甲防护技术领域，具体涉及具有陶瓷棒为夹层的复合装甲板及其制备方法。
背景技术
复合装甲板作为一种常见的装甲防护设备，要求具有优异的抗弹性能。现有的复合装甲板一般为沿厚度方向顺次叠置的多层平板结构，且相邻两层的板结构之间多为胶接。
然而，由于胶接结合强度低，弹头穿甲过程会使得相邻两层之间的板结构容易出现分离，使得复合装甲板的抗弹性能低。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种具有陶瓷棒为夹层的复合装甲板及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种具有陶瓷棒为夹层的复合装甲板，包括：
装甲板层和陶瓷棒，装甲板层包裹陶瓷棒，陶瓷棒本身包括陶瓷棒芯和外层复合层，通过整体热压烧结成型。
进一步地，复合层结构为碳化钛与氧化铝多层叠加复合结构。
进一步地，在远离陶瓷芯的方向上，多层复合陶瓷层中的碳化钛含量递增，氧化铝递减。
进一步地，陶瓷棒为圆棒状。
进一步地，陶瓷棒的数量为若干层，每层若干个，且若干个陶瓷棒沿装甲板层的厚度方向间隔设置，浇注钢水之前陶瓷棒之间用金属支架或泡沫支撑。
第二方面，本申请还提供一种具有陶瓷棒的复合装甲板的制备方法，包括：将陶瓷棒置于两块垂直放置的装甲板之间，上部敞口，其余三面用钢模或美砂模封住，从敞口处注入自蔓延反应生成的约3000℃钢水，将陶瓷棒和装甲钢板铸焊成一体。
本申请提供的具有陶瓷棒为夹层的复合装甲板及其制备方法，包括装甲板层和陶瓷棒，陶瓷棒由芯部纯氧化铝陶瓷和其表层的氧化铝陶瓷与碳化钛复合层经热压烧结制成，复合层中的碳化钛与钢水润湿性好，有利于与浇入的钢水焊合，氧化铝芯部与复合层中的陶瓷同材质，烧结成型性好，使得陶瓷棒与装甲板层之间的连接强度高，复合装甲板的防弹性能好。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请实施例提供陶瓷棒的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的复合装甲板的半剖图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
实施例：
请参考附图1-2，本实施例提供了一种具有陶瓷棒100为夹层的复合装甲板，包括：
装甲板层200和陶瓷棒100，装甲板层200包裹陶瓷棒100，陶瓷棒100本身包括陶瓷棒芯110和外层复合层120，通过整体热压烧结成型。
其中，复合层结构为碳化钛与氧化铝多层叠加复合结构。
其中，在远离陶瓷芯的方向上，多层复合陶瓷层中的碳化钛含量递增，氧化铝含量递减。
其中，陶瓷棒100为圆棒状。
其中，陶瓷棒100的数量为若干层，每层若干个，且若干个陶瓷棒沿装甲板层200的厚度方向间隔设置，浇注钢水前陶瓷棒100之间用金属支架或泡沫支撑。
本实施例还提供了具有陶瓷棒为夹层的复合装甲板的制备工艺，具体地：
使用1000mm×1000mm×10mm的尺寸规格且材质为30CNi3MoA的675装甲钢板210两块，间隔40mm垂直放置。上部敞口，其余三面用铸造用耐高温镁砂砖和封箱泥封闭死。镁砂砖外侧由金属框架固定。中间插满直径10mm，长度1000mm的陶瓷棒100。陶瓷棒100间隙用泡沫和金属支架间隔。浇口杯固定在组合钢板上部敞口处，浇口杯上方悬挂坩埚。坩埚下口对准浇口杯中间，坩埚下口用阻流塞封口。坩埚内装铝热焊剂。铝热剂基本配方：2Al+Fe2O3＝2Fe+Al2O3。为提高防护性能使钢水的化学成分与30CNI3MoA接近，在铝热剂基本配方里加入C：0.26-0.32；Si：0.15-0.35；Mn：0.3-0.5；P：＜0.015；S：＜0.01；Cr：0.6-1；Ni：2.8-3.2；Mo：0.4-0.5；V：0.06-0.013。将镁条插入铝热剂中，部分留在外面，用打火机点燃留在外部的镁条，镁条燃烧引燃铝热剂，产生铝热反应生成30CNI3MoA钢水和三氧化二铝。将铝热反应生成的钢水浇入夹层中，陶瓷棒100与装甲钢板铸焊在一起。铝热反应产物三氧化二铝因密度小留在帽口金属的上方，冷却后随帽口一起切掉，按30CNI3MoA热处理工艺调质处理后得具有陶瓷100为夹层的复合装甲板。其中，钢水在冷却后形成装甲钢连接部220，装甲钢连接部220分别与两侧的装甲钢板210冶金连接，以共同形成装甲板层200。
本申请提供的具有陶瓷棒100为夹层的复合装甲板及其制备方法具有如下有益效果：
1、在本申请中，铝热反应生成的钢水温度高达2500-3500℃远远高于炼钢炉冶炼的高水温度，钢水温度高更利于钢水与陶瓷棒100及两侧的装甲钢板210熔合。
2、在本申请中，陶瓷棒100表面为碳化钛，其与钢水得润湿性好，焊接强度更高，在战斗部穿甲过程中复合装甲不易打散，抗弹性能更好。
3、在本申请中，在穿甲过程中弹头遇到陶瓷棒100时可改变方向，降低了垂直装甲板面方向的穿甲深度。从而提高了防护能力。
4、在本申请中，具有陶瓷棒100为夹层的复合装甲板充分利用了陶瓷的硬度高、抗压强度高的优点，同时利用了装甲钢韧性好的优点，故有优异的抗弹性能。
5、在本申请中，陶瓷棒100价格低廉，使复合装甲综合制造成本降低。
需要理解的是，上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是三个以上。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (6)
1.一种具有陶瓷棒为夹层的复合装甲板，其特征在于，包括：
装甲板层和陶瓷棒，装甲板层包裹陶瓷棒，陶瓷棒本身包括陶瓷棒芯和外层复合层，通过整体热压烧结成型。
2.根据权利要求1的具有陶瓷棒为夹层的复合装甲板，其特征在于，复合层结构为碳化钛与氧化铝多层叠加复合结构。
3.根据权利要求2的具有陶瓷棒为夹层的复合装甲板，其特征在于，复合层为多层结构，在远离陶瓷芯的方向上，多层复合陶瓷层中的碳化钛含量递增，氧化铝递减。
4.根据权利要求1所述的陶瓷棒为夹层的复合装甲板，其特征在于，陶瓷棒为圆棒状。
5.根据权利要求1-4任意一项的具有陶瓷棒为夹层的复合装甲板，其特征在于，陶瓷棒的数量为若干层，每层若干个，且若干个陶瓷棒沿装甲板层的厚度方向间隔设置，浇铸钢水前陶瓷棒之间用金属支架或泡沫支撑。
6.一种如权利要求1-5任意一项的具有陶瓷棒的复合装甲板的制备方法，其特征在于，包括：将陶瓷棒置于两块垂直放置的装甲板之间，上部敞口，其余三面用钢模或美砂模封住，从敞口处注入自蔓延反应生成的约3000℃钢水，将陶瓷棒和装甲钢板铸焊成一体。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117483719A (zh) * | 2023-11-09 | 2024-02-02 | 苏州朗威电子机械股份有限公司 | 一种具有碳化物陶瓷夹层的复合钢板的制备装置及工艺 |
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2022
- 2022-05-24 CN CN202210569813.7A patent/CN114791241A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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| CN117483719A (zh) * | 2023-11-09 | 2024-02-02 | 苏州朗威电子机械股份有限公司 | 一种具有碳化物陶瓷夹层的复合钢板的制备装置及工艺 |
| CN117483719B (zh) * | 2023-11-09 | 2024-04-16 | 苏州朗威电子机械股份有限公司 | 一种具有碳化物陶瓷夹层的复合钢板的制备装置及工艺 |
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