CN116283053A - 高性能陶瓷含能复合材料及其制备方法 - Google Patents
高性能陶瓷含能复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116283053A CN116283053A CN202310266889.7A CN202310266889A CN116283053A CN 116283053 A CN116283053 A CN 116283053A CN 202310266889 A CN202310266889 A CN 202310266889A CN 116283053 A CN116283053 A CN 116283053A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite material
- parts
- ceramic
- resin
- performance ceramic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 21
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 10
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 10
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 10
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 claims description 6
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 claims description 5
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims description 3
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 claims description 2
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 claims description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 8
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/04—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B26/045—Polyalkenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B26/14—Polyepoxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B26/16—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B26/20—Polyamides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
本发明为一种高性能陶瓷含能复合材料，属于复合材料技术领域。本发明的高性能陶瓷含能复合材料由30‑60重量份的陶瓷粉、20‑50重量份的单质猛炸药、10‑20重量份的树脂、5~10重量份的短切纤维和1~5重量份添加剂制成。本发明的高性能陶瓷含能复合材料具有较高的力学性能，耐磨，在中小口径弹丸的作用下不会爆炸且具有较好的防护性能，对高速穿甲弹和射流具有优异的防护能力，可用于装甲车辆、舰船和飞行器的复合装甲表层，也可用作复合装甲的中间夹层材料。
Description
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体是一种高性能陶瓷含能复合材料及其制备方法。
背景技术
陶瓷材料具有低密度、高硬度、高模量和高压缩强度的特点，以及优良的抗弹性能和丰富的资源，因此作为一种很有发展前途的高性能装甲材料，逐步在复合装甲中获得应用。世界各国已经使用和正在研制的装甲陶瓷材料主要包括Al2O3、SiC、B4C、TiB2、AlN、玻璃陶瓷及陶瓷复合材料。伴随着新型陶瓷技术的发展，新型装甲陶瓷技术的发展必将得到同步的发展。
传统的陶瓷，由于塑性差，断裂强度低，易产生脆性断裂；加工工艺流程复杂，一般经过原材料制备、成型及烧结三大工序，特别是烧结需在1000度甚至更高的温度上烧结，耗能较大，造成了其价格昂贵。陶瓷装甲抗杆式穿甲弹的防护系数3~4.5，抗破甲弹射流的防护系数为3~4，这是由于射流头部速度较高，当其大于6000m/s时，陶瓷的强度即可忽略，进入流体状态，因此传统陶瓷材料对于中大口径的射流防护能力会急剧降低。随着反装甲武器的发展，现代装甲要求具有多用途性，对多个弹种都有更好的防护能力，因此必须寻找新的材料来达到此目的。炸药作为一种高能量密度材料，其比重一般小于2g/cm3，爆炸后产生的压力可达20~40GPa，但是其冲击效应巨大，必须对其能量进行控制，以降低其附带损伤效应。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种高性能陶瓷含能复合材料。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种高性能陶瓷含能复合材料，由如下重量份数的各原料制成：陶瓷粉30-60重量份，单质猛炸药20-50重量份，树脂10-20重量份，短切纤维5~10重量份，添加剂1~5重量份。
优选地，陶瓷粉为氧化铝、碳化硅、碳化硼、氮化钛中的一种或任意比例混合的几种。
优选地，单质猛炸药为RDX、HMX、CL-20中的一种或任意比例混合的几种。
优选地，树脂为聚烯烃类树脂、聚氨酯类树脂、环氧类树脂中的一种或任意比例混合的几种。
优选地，短切纤维为玻璃纤维、碳纤维、碳化硅、凯夫拉、金属铝纤维中的一种或任意比例混合的几种。
优选地，添加剂为防老化剂、润滑剂、颜料。
优选地，树脂中添加有固化剂，固化剂采用低分子量聚酰胺树脂或乙二胺树脂。
优选地，短切纤维的长度为3-20mm。
进一步的，本发明还提供了上述高性能陶瓷含能复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
1）将单质猛炸药、陶瓷粉、短切纤维和添加剂倒入V形搅拌桶，混合均匀，制成固体混合物；
2）将树脂和固化剂混合均匀，制成胶液；
3）将胶液倒入V形搅拌桶内，使固体混合物与胶液混合均匀，制成混合原料；
4）按需称量混合原料，倒入器件模具，在压机上加热加压或常温加压以固化成型，冷却后即得所述的高性能陶瓷含能复合材料。
优选地，步骤4）中，加热加压的温度为80~100℃、压力为2～10MPa，常温加压的压力为5~15MPa。
本发明高性能陶瓷含能复合材料具备常见抗弹陶瓷的优异性能，由于短切纤维的作用，可以显著改善高性能陶瓷含能复合材料的力学性能，达到了强化和增韧的目的，裂纹扩展过程中，短切纤维拔出，诱导裂纹偏转、扭曲和分叉，吸收断裂能，提高了其断裂韧性，具有较高的抗拉强度，能有效防御中小口径弹丸的冲击。由于陶瓷粉末材料对炸药颗粒之间的反应阻断作用，在射流作用下和大口径长杆弹高速撞击下爆炸产物压力可达20GPa以上，有效消耗了射流，同时周向气体产物驱动陶瓷粉末向轴线汇聚对后续弹杆和射流进行干扰，具有优良的防护性能和安全性。本发明高性能陶瓷含能复合材料可根据需要进行设计调整，同时其加工尺寸不受限制，具有高度的可设计性和可加工性。
本发明的高性能陶瓷含能复合材料具有较高的力学性能，耐磨，在中小口径弹丸的作用下不会爆炸且具有较好的防护性能，对高速穿甲弹和射流具有优异的防护能力，可用于装甲车辆、舰船和飞行器的复合装甲表层，也可用作复合装甲的中间夹层材料。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
一种高性能陶瓷含能复合材料，由如下重量份数的各原料制成：
陶瓷粉40重量份，单质猛炸药40重量份，树脂10重量份，短切纤维8重量份，添加剂2重量份；
其中，陶瓷粉采用粒径为320目的B4C陶瓷粉；单质猛炸药采用奥克托今HMX；树脂采用聚氨酯树脂；短切纤维采用20mm长的碳纤维；添加剂采用石墨。
上述高性能陶瓷含能复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1）将奥克托今HMX、B4C陶瓷粉、碳纤维和石墨倒入V形搅拌桶，混合均匀，制成固体混合物；
2）以聚氨酯树脂作为胶液，将胶液倒入V形搅拌桶内，将固体混合物与胶液混合均匀，制成混合原料；
4）按需称量混合原料，倒入100mm×100mm的器件模具内，放在压机上进行压制，压力为5MPa，室温固化3天，制成约20mm厚的方形高性能陶瓷含能复合材料块。
对制备得到的方形高性能陶瓷含能复合材料块进行性能检测，结果如下：
采用排水法测试其密度约为2.2g/cm3，抗拉强度可达24Mpa。将五块方形高性能陶瓷含能复合材料块叠层放置于钢壳内，其间用环氧树脂粘结，固化后置于603RHA上；采用标准破甲弹对其进行射击，发生了爆炸反应，对射流的防护系数可达4.5，具有优良的防护性能，同时具有抗冲击和震动、防水防潮、密度低、制造方便等优点。
实施例2
一种高性能陶瓷含能复合材料，由如下重量份数的各原料制成：
陶瓷粉50重量份，单质猛炸药30重量份，树脂13重量份，短切纤维5重量份，添加剂2重量份；
其中，陶瓷粉采用粒径为230目的SiC陶瓷粉；单质猛炸药采用黑索今RDX；树脂采用环氧树脂，其内添加有固化剂低分子量聚酰胺树脂，环氧树脂和低分子量聚酰胺树脂的质量比为2:1；短切纤维采用5mm长的碳化硅纤维；添加剂采用1重量份的石墨和1重量份的氧化铬绿。
上述高性能陶瓷含能复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1）将黑索今RDX、SiC陶瓷粉、碳化硅纤维、石墨和氧化铬绿倒入V形搅拌桶，混合均匀，制成固体混合物；
2）将环氧树脂和低分子量聚酰胺树脂混合均匀，制成胶液；
3）将胶液倒入V形搅拌桶内，将固体混合物与胶液混合均匀，制成混合原料；
4）按需称量混合原料，倒入100mm×100mm的器件模具内，放在热压机上进行压制，压力为2MPa，温度为100℃，保温3h，冷却后制成约20mm厚的方形高性能陶瓷含能复合材料块。
对制备得到的方形高性能陶瓷含能复合材料块进行性能检测，结果如下：
采用排水法测试其密度约为2.75 g/cm3，抗拉强度可达20Mpa。将五块方形高性能陶瓷含能复合材料块叠层放置于钢壳内，其间用环氧树脂粘结，固化后置于603RHA上；采用12.7mm穿燃弹对其进行射击(速度820m/s)，未能引爆方形高性能陶瓷含能复合材料块，其防护系数可达4。采用标准破甲弹射流（头部速度为8000m/s）对其进行射击，对射流的防护系数可达4.8，具有优良的防护性能。同时具有抗冲击和震动、防水防潮、密度低、制造方便等优点。
实施例3
一种高性能陶瓷含能复合材料，由如下重量份数的各原料制成：
陶瓷粉30重量份，单质猛炸药50重量份，树脂20重量份，短切纤维7重量份，添加剂1重量份；
其中，陶瓷粉采用粒径为200目的氮化钛陶瓷粉；单质猛炸药采用CL-20；树脂采用聚烯烃树脂，其内添加有固化剂乙二胺树脂，聚烯烃树脂和乙二胺树脂的质量比为3:1；短切纤维采用3mm长的金属铝纤维；添加剂采用1重量份的石墨。
上述高性能陶瓷含能复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1）将CL-20、氮化钛陶瓷粉、金属铝纤维和石墨倒入V形搅拌桶，混合均匀，制成固体混合物；
2）将聚烯烃树脂和乙二胺树脂混合均匀，制成胶液；
3）将胶液倒入V形搅拌桶内，将固体混合物与胶液混合均匀，制成混合原料；
4）按需称量混合原料，倒入100mm×100mm的器件模具内，放在热压机上进行压制，压力为10MPa，温度为80℃，保温4h，冷却后制成约20mm厚的方形高性能陶瓷含能复合材料块。
对制备得到的方形高性能陶瓷含能复合材料块进行性能检测，结果如下：
采用排水法测试其密度约为2.7 g/cm3，抗拉强度可达12Mpa。将2块方形高性能陶瓷含能复合材料块叠层放置于钢壳内，其间用环氧树脂粘结，固化后置于603RHA上；采用12.7mm穿燃弹对其进行射击(速度820m/s)，未能引爆方形高性能陶瓷含能复合材料块，其防护系数可达4。采用标准破甲弹射流（头部速度为8000m/s）对其进行射击，对射流的防护系数可达4.8，具有优良的防护性能。同时具有抗冲击和震动、防水防潮、密度低、制造方便等优点。
实施例4
一种高性能陶瓷含能复合材料，由如下重量份数的各原料制成：
陶瓷粉60重量份，单质猛炸药20重量份，树脂16重量份，短切纤维10重量份，添加剂5重量份；
其中，陶瓷粉采用粒径为300目的氧化铝陶瓷粉；单质猛炸药采用奥克托今HMX；树脂采用聚氨酯树脂；短切纤维采用12mm长的玻璃纤维；添加剂采用3重量份的石墨和2重量份的氧化铬绿。
上述高性能陶瓷含能复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1）将奥克托今HMX、氧化铝陶瓷粉、玻璃纤维、石墨和氧化铬绿倒入V形搅拌桶，混合均匀，制成固体混合物；
2）以聚氨酯树脂作为胶液，将胶液倒入V形搅拌桶内，将固体混合物与胶液混合均匀，制成混合原料；
4）按需称量混合原料，倒入100mm×100mm的器件模具内，放在压机上进行压制，压力为15MPa，室温固化3天，制成约20mm厚的方形高性能陶瓷含能复合材料块。
对制备得到的方形高性能陶瓷含能复合材料块进行性能检测，结果如下：
采用排水法测试其密度约为2.95g/cm3，抗拉强度可达24Mpa。将五块方形高性能陶瓷含能复合材料块叠层放置于钢壳内，其间用环氧树脂粘结，固化后置于603RHA上；采用标准破甲弹对其进行射击，发生了爆炸反应，对射流的防护系数可达4.6，具有优良的防护性能，同时具有抗冲击和震动、防水防潮、密度低、制造方便等优点。
Claims (10)
1.一种高性能陶瓷含能复合材料，其特征在于，由如下重量份数的各原料制成：陶瓷粉30-60重量份，单质猛炸药20-50重量份，树脂10-20重量份，短切纤维5~10重量份，添加剂1~5重量份。
2.根据权利要求1所述的高性能陶瓷含能复合材料，其特征在于：陶瓷粉为氧化铝、碳化硅、碳化硼、氮化钛中的一种或任意比例混合的几种。
3.根据权利要求1所述的高性能陶瓷含能复合材料，其特征在于：单质猛炸药为RDX、HMX、CL-20中的一种或任意比例混合的几种。
4.根据权利要求1所述的高性能陶瓷含能复合材料，其特征在于：树脂为聚烯烃类树脂、聚氨酯类树脂、环氧类树脂中的一种或任意比例混合的几种。
5.根据权利要求1所述的高性能陶瓷含能复合材料，其特征在于：短切纤维为玻璃纤维、碳纤维、碳化硅、凯夫拉、金属铝纤维中的一种或任意比例混合的几种。
6.根据权利要求1所述的高性能陶瓷含能复合材料，其特征在于：添加剂为防老化剂、润滑剂、颜料。
7.根据权利要求1或4所述的高性能陶瓷含能复合材料，其特征在于：树脂中添加有固化剂，固化剂采用低分子量聚酰胺树脂或乙二胺树脂。
8.根据权利要求1或5所述的高性能陶瓷含能复合材料，其特征在于：短切纤维的长度为3-20mm。
9.一种如权利要求7所述的高性能陶瓷含能复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将单质猛炸药、陶瓷粉、短切纤维和添加剂倒入V形搅拌桶，混合均匀，制成固体混合物；
2）将树脂和固化剂混合均匀，制成胶液；
3）将胶液倒入V形搅拌桶内，使固体混合物与胶液混合均匀，制成混合原料；
4）按需称量混合原料，倒入器件模具，在压机上加热加压或常温加压以固化成型，冷却后即得所述的高性能陶瓷含能复合材料。
10.根据权利要求9所述的高性能陶瓷含能复合材料的制备方法，其特征在于：步骤4）中，加热加压的温度为80~100℃、压力为2～10MPa，常温加压的压力为5~15MPa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310266889.7A CN116283053A (zh) | 2023-03-20 | 2023-03-20 | 高性能陶瓷含能复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310266889.7A CN116283053A (zh) | 2023-03-20 | 2023-03-20 | 高性能陶瓷含能复合材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116283053A true CN116283053A (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=86795602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310266889.7A Pending CN116283053A (zh) | 2023-03-20 | 2023-03-20 | 高性能陶瓷含能复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116283053A (zh) |
-
2023
- 2023-03-20 CN CN202310266889.7A patent/CN116283053A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111319318B (zh) | 防弹复合装甲及其制备方法 | |
| CN108640687B (zh) | 一种碳化硼/碳化硅复相陶瓷及其制备方法 | |
| CN101967059B (zh) | 一种碳化硅防弹陶瓷的制备方法 | |
| CN104446483A (zh) | 一种无压烧结碳化硼陶瓷防弹片的批量生产方法 | |
| CN112592184B (zh) | 一种超轻质碳化硼防弹陶瓷及其制备方法和应用 | |
| CN113587728B (zh) | 一种抗多弹多曲面碳化硼防弹插板及其制备方法 | |
| CN103979972B (zh) | 一种热压烧结碳化硼防弹材料及其制备方法 | |
| CN111516314A (zh) | 一种aba型三明治复合材料及其制备方法 | |
| CN110156486A (zh) | 高韧性层状防弹陶瓷材料及流延法结合热压烧结法的制备方法 | |
| CN107573074B (zh) | 一种RMI法低温制备层状SiC基抗冲击复合陶瓷材料的方法 | |
| CN103508734A (zh) | 一种防弹碳化硼/碳化硅复合陶瓷制备方法 | |
| CN114933479B (zh) | 一种抗多发弹陶瓷的制备方法及防弹插板 | |
| CN113277863A (zh) | 陶瓷复合材料及其制备方法、防弹板及装甲防护装备 | |
| US9975814B2 (en) | Fiber-reinforced silicon carbide composite materials, method for producing the fiber-reinforced silicon carbide composite materials, and uses of the fiber-reinforced silicon carbide composite materials | |
| CN103979970B (zh) | 一种高韧性无压烧结碳化硼防弹材料及其制备方法 | |
| CN110041076B (zh) | 一种大厚度轻质叠层装甲陶瓷及其制备方法 | |
| CN102219519A (zh) | 一种碳化硅防弹陶瓷材料及其制备方法 | |
| US20120318131A1 (en) | Polymer ceramic composite | |
| CN110077051B (zh) | 一种用于防弹装甲板夹层复合材料的制备方法 | |
| CN116283053A (zh) | 高性能陶瓷含能复合材料及其制备方法 | |
| CN106380199A (zh) | 纤维增加碳化硅陶瓷防弹板的制作方法 | |
| CN108395251B (zh) | 一种整体式碳化硅木质陶瓷防弹面板的制备方法 | |
| CN114349515B (zh) | 一种层状防弹陶瓷及其制备方法 | |
| Medvedovski | Armor alumina ceramics | |
| CN108164254B (zh) | 一种具有环状结构的防弹陶瓷片、防弹靶板及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |