RU2461789C1 - Method to manufacture structured ceramic armour and armour produced by this method - Google Patents

Method to manufacture structured ceramic armour and armour produced by this method Download PDF

Info

Publication number
RU2461789C1
RU2461789C1 RU2011108678/11A RU2011108678A RU2461789C1 RU 2461789 C1 RU2461789 C1 RU 2461789C1 RU 2011108678/11 A RU2011108678/11 A RU 2011108678/11A RU 2011108678 A RU2011108678 A RU 2011108678A RU 2461789 C1 RU2461789 C1 RU 2461789C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sheet element
ceramic
armor
cuts
spatial structure
Prior art date
Application number
RU2011108678/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011108678A (en
Inventor
Александр Шугруевич Анохин (RU)
Александр Шугруевич Анохин
Елена Юрьевна Анохина (RU)
Елена Юрьевна Анохина
Игорь Дмитриевич Шпотаковский (RU)
Игорь Дмитриевич Шпотаковский
Original Assignee
Александр Шугруевич Анохин
Елена Юрьевна Анохина
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Шугруевич Анохин, Елена Юрьевна Анохина filed Critical Александр Шугруевич Анохин
Priority to RU2011108678/11A priority Critical patent/RU2461789C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2011108678A publication Critical patent/RU2011108678A/en
Publication of RU2461789C1 publication Critical patent/RU2461789C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.
SUBSTANCE: method consists in manufacturing an armour arranged in the form of a structured ceramic panel. According to the method there are cuts made in a sheet element in specified areas. Then the sheet element is exposed to continuous deformation to produce a spatial structure and is fixed in such position. Then the produced spatial structure is placed into a die mould, which is filled with ceramic mass so that it fully covers the spatial structure. Afterwards the stock is ceramised to produce the armour with the specified topology of structural heterogeneity provided by the spatial structure shape. The armour is made to form holes filled with ceramic mass in process of panel formation provided between cuts.
EFFECT: higher reliability of a ceramic armour under multiple hits of damaging agents.
14 cl, 10 dwg

Description

Группа изобретений относится к композитным керамическим броневым конструкциям, которые могут использоваться в качестве средств защиты как авиационной техники, так и других транспортных средств и защитных сооружений, а также в качестве индивидуальных защитных средств от высокоскоростных кинетических снарядов, и способу их изготовления.The group of inventions relates to composite ceramic armor structures that can be used as protective equipment for both aircraft and other vehicles and protective structures, as well as individual protective equipment against high-speed kinetic shells, and a method for their manufacture.

Из уровня техники известно устройство дискретно-композитной броневой пластины для поглощения и рассеивания кинетической энергии высокоскоростных снарядов. Указанная пластина содержит одинарный внутренний слой керамических гранул, которые объединены и находятся в упругом эластичном материале таким образом, что в нескольких разнесенных друг от друга рядах и столбцах гранулы взаимосвязаны. При попадании снаряда в гранулу она контактирует с четырьмя соседними гранулами из соседних рядов и столбцов, которые ее удерживают, воспринимая на себя часть передаваемой энергии. Рассеяние происходит путем передачи взаимодействия от первой гранулы, в которую направлен удар снаряда, к периферийным гранулам из отдаленных рядов и столбцов (US 7117780, МПК F41H 5/02, опубликован 10.10.2006).The prior art device is a discrete composite armor plate for absorption and dispersion of the kinetic energy of high-speed shells. The specified plate contains a single inner layer of ceramic granules, which are combined and are in an elastic elastic material so that in several spaced apart rows and columns of granules are interconnected. When a projectile hits a granule, it comes into contact with four neighboring granules from neighboring rows and columns that hold it, perceiving a portion of the transmitted energy. Scattering occurs by transferring the interaction from the first granule into which the projectile hit is directed to peripheral granules from distant rows and columns (US 7117780, IPC F41H 5/02, published 10/10/2006).

Недостатком такого устройства является большое, в сравнении с керамическим моноблоком, запреградное смещение дискретной композитной панели в силу невысокой эффективности процесса поглощения энергии снаряда. Это делает ее малоприменимой для средств индивидуальной бронезащиты. Дискретная композитная броня, в основном, применяется для защиты наземных транспортных средств.The disadvantage of this device is the large, in comparison with the ceramic monoblock, the displacement of the discrete composite panel due to the low efficiency of the process of absorbing projectile energy. This makes it of little use for personal protective equipment. Discrete composite armor is mainly used to protect ground vehicles.

В качестве ближайшего аналога выбрано известное устройство керамической брони, в котором баллистическая структура, обеспечивающая защиту от снаряда, состоит из цельной монолитной керамической пластины, имеющей выпуклую лицевую и вогнутую тыльную сторону, и первоначальной группы отверстий (щелей) шириной, меньше или приблизительно равной 1/10 толщины этой пластины, проходящих по всей глубине пластины и имеющих некоторую длину отверстия. Упомянутая группа отверстий образует первоначальный узор (паттерн), состоящий из системы двумерных многоугольников, впечатанных в выпуклую лицевую сторону пластины. Каждый многоугольник первоначального типа ограничен прямыми линиями и вершинами так, что конечные точки каждой прямой не пересекаются с конечными точками смежных прямых. Таким образом, стороны каждого многоугольника первого типа остаются открытыми при каждой вершине, а первоначальные смежные многоугольники пересекаются в одной или более чем в одной вершине, а первоначальный узор делит пластину на множество баллистических сегментов с целью не допустить распространения трещин от снаряда на соседние сегменты и обеспечить защиту против второго снаряда. Щели в указанном устройстве создают, например, гидроабразивной или лазерной фрезеровкой, тем самым формируя указанные многоугольные сегменты. Известная керамическая броня может служить вставкой в бронежилет, предназначенный для защиты от поражающих элементов (снарядов), в частности легкого стрелкового оружия (US 7617757, МПК F41H 5/08, опубликован 17.11.2009).As the closest analogue, the well-known ceramic armor device was selected in which the ballistic structure providing protection from the projectile consists of a solid monolithic ceramic plate having a convex front and concave back and an initial group of holes (slots) with a width less than or approximately equal to 1 / 10 the thickness of this plate, extending over the entire depth of the plate and having a certain length of the hole. The said group of holes forms the initial pattern (pattern), consisting of a system of two-dimensional polygons imprinted on the convex front side of the plate. Each polygon of the original type is bounded by straight lines and vertices so that the end points of each line do not intersect with the end points of adjacent lines. Thus, the sides of each polygon of the first type remain open at each vertex, and the initial adjacent polygons intersect at one or more than one vertex, and the original pattern divides the plate into many ballistic segments in order to prevent crack propagation from the projectile to neighboring segments and to ensure defense against the second shell. Slots in the indicated device are created, for example, by hydroabrasive or laser milling, thereby forming the indicated polygonal segments. The well-known ceramic armor can serve as an insert in a bulletproof vest designed to protect against striking elements (shells), in particular small arms (US 7617757, IPC F41H 5/08, published November 17, 2009).

Недостатком ближайшего аналога является то, что для единичного сегмента, подвергшегося воздействию кинетического снаряда, поглощение энергии происходит аналогично единичной керамической плитке сравнимого размера в мозаичной бронеплите, т.е. без увеличения эффективности процесса поглощения, поскольку структура сегмента однородна.The disadvantage of the closest analogue is that for a single segment exposed to a kinetic projectile, energy absorption occurs similarly to a single ceramic tile of a comparable size in a mosaic armored plate, i.e. without increasing the efficiency of the absorption process, since the structure of the segment is homogeneous.

Другим недостатком ближайшего аналога является сложность и высокая стоимость затрат на осуществление способа получения в цельной монолитной керамической пластине щелей, предназначенных для формирования вышеописанных многоугольных сегментов. Особенно это относится к изготовлению крупноформатных объемно-криволинейных монолитных керамических броневых устройств.Another disadvantage of the closest analogue is the complexity and high cost of implementing a method for producing slots in an integral monolithic ceramic plate designed to form the above-described polygonal segments. This is especially true for the manufacture of large-format volume-curved monolithic ceramic armored devices.

Техническим результатом для объекта «устройство» является повышение надежности в эксплуатации, иными словами «живучести», керамической брони при многократных попаданиях в нее поражающих средств благодаря обеспечению эффективности поглощения и рассеяния энергии кинетического снаряда при взаимодействии с броней, обусловленных ее внутренней структурой, обеспечивающей управляемое разрушение керамической матрицы в процессе взаимодействия с кинетическим снарядом.The technical result for the object "device" is to increase the reliability in operation, in other words, "survivability" of ceramic armor with multiple hits of striking agents due to the efficiency of absorption and dissipation of the energy of the kinetic projectile when interacting with the armor, due to its internal structure, which provides controlled destruction ceramic matrix in the process of interaction with a kinetic projectile.

Техническим результатом для объекта «способ» помимо вышеназванного (для объекта «устройство») является упрощение процесса формирования брони с одновременным сокращением затрат на внедрение этого изделия, включая производство этого изделия в виде крупноформатных объемно-криволинейных монолитных керамических броневых элементов.The technical result for the object "method" in addition to the above (for the object "device") is to simplify the process of forming armor while reducing the cost of implementing this product, including the production of this product in the form of large-format volume-curved monolithic ceramic armor elements.

Названный технический результат достигнут в объекте изобретения «способ» с помощью следующей совокупности признаков.The named technical result is achieved in the object of the invention “method” using the following set of features.

Способ изготовления брони, выполненной в виде структурированной керамической панели, заключается в том, что в листовом элементе в заданных местах выполняют разрезы и/или прорези, после чего его подвергают непрерывной (без разрушения структуры листового элемента) деформации с получением пространственной конструкции и фиксируют последнюю в деформированном положении. Затем полученную пространственную конструкцию помещают в пресс-форму, которую заполняют керамической массой таким образом, чтобы она полностью (со всех сторон) закрывала указанную пространственную конструкцию. После этого обычным путем осуществляют керамизацию заготовки с получением брони, имеющей заданную топологию структурной неоднородности, которая обусловлена формой вышеназванной пространственной конструкции.A method of manufacturing armor made in the form of a structured ceramic panel consists in making cuts and / or cuts in predetermined places in a sheet element, after which it is subjected to continuous (without destroying the sheet element structure) deformation to obtain a spatial structure and fix the latter in deformed position. Then, the resulting spatial structure is placed in the mold, which is filled with ceramic mass so that it completely (on all sides) covers the specified spatial structure. After that, in the usual way, the workpiece is ceramicized to obtain armor having a given topology of structural heterogeneity, which is due to the shape of the above spatial structure.

В соответствии с вариантом осуществления способа до керамизации заготовку могут подвергать прессованию.According to an embodiment of the method, the preform can be pressed before being ceramicized.

Также, в соответствии со следующим вариантом осуществления способа, спрессованную заготовку могут подвергать обжигу, при этом обжиг ведут в воздушной среде при температуре 1100÷2700°С.Also, in accordance with the following embodiment of the method, the pressed billet can be fired, while firing is carried out in air at a temperature of 1100 ÷ 2700 ° C.

На листовой элемент перед образованием разрезов могут наносить, в том числе напылением, реакционноспособные в отношении керамической массы вещества.Before the formation of cuts, they can be applied, including by spraying, to substances that are reactive with respect to the ceramic mass.

Согласно варианту осуществления предложенного способа керамическую массу выполняют на основе вяжущих цементов.According to an embodiment of the proposed method, the ceramic mass is based on cementitious cements.

В качестве материала для листового элемента могут использовать водорастворимую бумагу.As a material for the sheet element, water-soluble paper may be used.

Названный технический результат достигнут в объекте изобретения «устройство» с помощью следующей совокупности признаков.The named technical result is achieved in the object of the invention “device” using the following set of features.

Броня выполнена в виде структурированной керамической панели с заданной топологией структурной неоднородности, полученной путем предварительного заключения внутрь панели пространственной конструкции, выполненной из листового элемента с проделанными в нем разрезами и подвергнутого непрерывной деформации с образованием между этими разрезами отверстий, заполненных в процессе формирования панели керамической массой.The armor is made in the form of a structured ceramic panel with a given topology of structural heterogeneity, obtained by preliminarily enclosing the spatial structure of the panel made of a sheet element with cuts made therein and subjected to continuous deformation with the formation of holes between the cuts filled with ceramic mass during the formation of the panel.

Листовой элемент может быть выполнен из бумаги или картона толщиной 50÷3000 мкм.The sheet element can be made of paper or cardboard with a thickness of 50 ÷ 3000 μm.

Кроме того, листовой элемент может быть выполнен из водорастворимой бумаги.In addition, the sheet element may be made of water-soluble paper.

Также, в соответствии с другим вариантом выполнения брони, листовой элемент может быть выполнен из полимерной пленки толщиной 25÷500 мкм.Also, in accordance with another embodiment of the armor, the sheet element can be made of a polymer film with a thickness of 25 ÷ 500 microns.

Кроме того, листовой элемент может быть выполнен из волокнисто-керамического ровинга или из тонко- или толстолистового керамического сырья.In addition, the sheet element may be made of fiber-ceramic roving or of thin or plate ceramic raw materials.

Согласно варианту брони, в листовом элементе может быть выполнена перфорация.According to a variant of the armor, perforation can be performed in the sheet element.

Изобретение поясняется чертежом и фотографиями.The invention is illustrated in the drawing and photographs.

На фиг.1(а, б, в) показаны некоторые из вариантов форм разрезов и прорезей, образованных в листовом элементе; на фото 1(а, б, в) показана последовательность получения из листового элемента пространственной конструкции; на фото 2(а, б, в, г) показан вариант осуществления способа получения брони.Figure 1 (a, b, c) shows some of the options for the shapes of cuts and slits formed in the sheet element; photo 1 (a, b, c) shows the sequence of obtaining from a sheet element of a spatial structure; photo 2 (a, b, c, d) shows an embodiment of the method of obtaining armor.

Листовой элемент 1 выполняют, например, из плоского волокнисто-керамического ровинга, тонко- или толстолистового керамического сырья, бумажного листа, ткани, пленки или комбинации указанных материалов. До выполнения разрезов на листовой элемент могут наносить, в том числе путем напыления, реакционноспособные в отношении керамической массы вещества.The sheet element 1 is made, for example, of flat fiber-ceramic roving, thin or thick ceramic raw materials, paper sheet, fabric, film or a combination of these materials. Prior to making cuts, reactive with respect to the ceramic mass substances can be applied to the sheet element, including by spraying.

В листовом элементе 1 выполняют разрезы и/или прорези 2 (фиг.1a; фото 1а). Листовой элемент 1 с разрезами и/или прорезями 2 подвергают непрерывной, т.е. без разрывов, пространственной деформации путем осуществления одной из нижеперечисленных операций: сдавливания, растягивания, скручивания, изгибания или совмещения некоторых из перечисленных операций. Деформация, как указывалось, ведется без разрывов элемента 1 по линиям разрезов и/или прорезей.In the sheet element 1 perform cuts and / or slots 2 (figa; photo 1a). The sheet element 1 with cuts and / or slots 2 is subjected to continuous, i.e. without discontinuities, spatial deformation by performing one of the following operations: squeezing, stretching, twisting, bending or combining some of the following operations. The deformation, as indicated, is carried out without breaks in element 1 along the lines of cuts and / or slots.

Показанный на фото 1 листовой элемент 1 подвергают деформации путем его растягивания в ширину с образованием пространственной конструкции 3 (фото 1б), которую фиксируют механическим путем или с помощью подходящего для этих целей вещества, например компаунда, клея и т.п. (фото 1в). После чего зафиксированную пространственную конструкцию 3 помещают в пресс-форму (фото 2а).The sheet element 1 shown in photo 1 is subjected to deformation by stretching it in width to form a spatial structure 3 (photo 1b), which is fixed mechanically or using a substance suitable for these purposes, for example, compound, glue, etc. (photo 1c). Then the fixed spatial structure 3 is placed in the mold (photo 2A).

В пресс-форму подают сухой порошкообразный или мокрый субстрат 4, содержащий керамическую массу (в т.ч. вяжущие цемента), который заполняет пресс-форму вместе с указанной пространственной конструкцией 3 (фото 2б). Полученную заготовку 5 могут подвергать прессованию или иному механическому воздействию, например вибрации, которое компактизирует субстрат 4 с целью получения керамического компакта (фото 2в).A dry powder or wet substrate 4 containing a ceramic mass (including cement binders) is fed into the mold, which fills the mold together with the indicated spatial structure 3 (photo 2b). The obtained preform 5 can be pressed or other mechanical action, for example, vibration, which compacts the substrate 4 in order to obtain a ceramic compact (photo 2B).

Керамический компакт 6, в зависимости от рецептуры субстрата и процесса керамизации, может быть подвергнут или не подвергнут обжигу. После завершения процесса керамизации получают керамическую броню с заданной топологией структурной неоднородности (фото 2г).Ceramic compact 6, depending on the formulation of the substrate and the process of ceramicization, may or may not be fired. After completion of the ceramicization process, ceramic armor is obtained with a given topology of structural heterogeneity (photo 2d).

При деформации листового элемента 1, имеющего разрезы, образуется регулярная структура, которая после описанных выше процедур формирования компакта образует в керамическом компакте 6 топологическую структуру пространственно связанных неоднородностей. Указанные неоднородности в монолитном броневом элементе являются зоной управляемого разрушения в процессе диссипации энергии удара кинетическим снарядом. Это происходит вследствие того, что скорость распространения упругих колебаний в керамическом монолите дифференцирована по значению (выше или ниже) в матрице и в зоне неоднородности.When a sheet element 1 having cuts is deformed, a regular structure is formed, which, after the compact formation procedures described above, forms a topological structure of spatially connected inhomogeneities in the ceramic compact 6. These inhomogeneities in a monolithic armored element are a zone of controlled destruction in the process of dissipation of impact energy by a kinetic projectile. This is due to the fact that the propagation velocity of elastic vibrations in a ceramic monolith is differentiated by value (higher or lower) in the matrix and in the inhomogeneity zone.

На границах участков монолита с разным акустическим импедансом происходит ударно-волновая интерференция упругих колебаний. Управление интерференцией производится за счет задания в керамической матрице топологии структурной неоднородности. При этом удается получить оптимальное значение размеров и форм регулярных структур неоднородностей в керамическом монолите.At the boundaries of monolith sections with different acoustic impedances, shock-wave interference of elastic vibrations occurs. The interference is controlled by setting the topology of the structural heterogeneity in the ceramic matrix. In this case, it is possible to obtain the optimal value of the sizes and shapes of the regular structures of inhomogeneities in the ceramic monolith.

На фиг.1 показаны некоторые варианты разрезов и/или прорезей, обеспечивающих последующую деформацию листового элемента 1, для получения керамической брони с заданной топологией структурной неоднородности. Например, на фиг.1а показана плоскостная фигура с параллельными разрезами и прорезями 2, подобная образцу, показанному на фото 1, а также с наличием дополнительных перфораций 7, предназначенных для получения крупных регулярных сегментов для деталей изделия среднего и большого формата, подобного представленному выше ближайшему аналогу.Figure 1 shows some options for cuts and / or slots, providing subsequent deformation of the sheet element 1, to obtain ceramic armor with a given topology of structural heterogeneity. For example, on figa shows a planar figure with parallel cuts and slots 2, similar to the sample shown in photo 1, as well as with the presence of additional perforations 7, designed to obtain large regular segments for parts of medium and large format products, similar to the nearest analogue.

Технический результат изобретения для брони обеспечивается благодаря управляемому разрушению единичных сегментов, для чего используются, в частности, плоскостные фигуры с прямолинейными прорезями 8 или прорезями в виде логарифмической спирали 9, подобные тем, что показаны на фиг.1б и фиг.1в соответственно, позволяющие получить в процессе взаимодействия брони с кинетическим снарядом динамическое возникновение субструктурных элементов керамической матрицы с поведением, подобным указанному ранее ближайшему аналогу. При этом в предложенной монолитной керамической броне с заданной топологией структурной неоднородности обеспечивается минимизация запреградного смещения.The technical result of the invention for armor is ensured by the controlled destruction of single segments, for which, in particular, planar figures with straight slots 8 or slots in the form of a logarithmic spiral 9 are used, similar to those shown in figb and figv, respectively, allowing to obtain during the interaction of the armor with the kinetic projectile, the dynamic occurrence of substructural elements of the ceramic matrix with a behavior similar to the nearest analogue indicated earlier. Moreover, in the proposed monolithic ceramic armor with a given topology of structural heterogeneity, minimization of backward displacement is provided.

Примеры реализации способа.Examples of the method.

Пример 1.Example 1

В этом примере листовой элемент выполняли из бумаги или картона. Керамическую броню с заданной топологией структурной неоднородности против воздействия термоупрочненных и бронебойных ударников получали путем установки над нижним пуансоном пресс-формы размером 240×144 мм непрерывно деформированного листового элемента с разрезами, выполненного из бумаги или картона. Толщина листового элемента для ударников калибром 7,62 мм составляла около 150 мкм, а для ударников калибром 7,62 мм - около 3000 мкм. С помощью выбора бумажного или картонного листа различной толщины регулировали геометрические параметры области структурной неоднородности с учетом усадки керамического материала при спекании.In this example, the sheet element was made of paper or cardboard. Ceramic armor with a given topology of structural heterogeneity against the effects of heat-strengthened and armor-piercing projectiles was obtained by installing a continuously deformed sheet element with cuts made of paper or cardboard above the lower punch of a mold with a size of 240 × 144 mm. The thickness of the sheet element for drummers with a caliber of 7.62 mm was about 150 microns, and for drummers with a caliber of 7.62 mm - about 3000 microns. By choosing a paper or cardboard sheet of various thicknesses, the geometric parameters of the region of structural heterogeneity were adjusted taking into account the shrinkage of the ceramic material during sintering.

Пример 2.Example 2

В этом примере листовой элемент выполняли по керамической технологии тонко- или толстопленочного листа толщиной от 25 до 500 мкм. Аналогично примеру 1, в матрицу пресс-формы размером 240×144×12 мм устанавливали конструкцию в виде непрерывно деформированного листового элемента с разрезами толщиной около 150 мкм. На поверхность установленной в матрицу пресс-формы конструкции предварительно был нанесен реакционноспособный в отношении керамической массы порошок оксида магния (MgO).In this example, the sheet element was made using ceramic technology of a thin or thick film sheet with a thickness of 25 to 500 μm. Analogously to example 1, a structure in the form of a continuously deformed sheet element with cuts about 150 μm thick was installed in the mold matrix with a size of 240 × 144 × 12 mm. Magnesium oxide (MgO) powder previously reactive with respect to the ceramic mass was previously deposited on the surface of the structure installed in the mold matrix.

Затем в снаряженную вышеописанным образом полость пресс-формы засыпали пластифицированный корундовый порошок материала АЛ-1 (97% оксида алюминия (Al2O3)) со средним размером зерна 2,5 мкм.Then, plasticized corundum powder of material AL-1 (97% aluminum oxide (Al 2 O 3 )) with an average grain size of 2.5 μm was poured into the mold cavity equipped with the above-described method.

Под давлением от 0,6 т/см2 на верхний пуансон пресс-формы получали полуфабрикат, который в дальнейшем подвергали сушке при температуре 100°С.Under pressure from 0.6 t / cm 2 on the upper mold punch, a semi-finished product was obtained, which was subsequently dried at a temperature of 100 ° C.

Высушенный полуфабрикат обжигали в воздушной среде при температуре 1350°С до нулевой открытой пористости. В процессе обжига (спекания) временные структурные части листового элемента выгорали, обеспечивая заданные форму и размер сегментов керамического образца, а на их месте формировалась область структурной неоднородности из более прочного материала на основе Al2O3 - TiO2 - MgO, чем основная матрица, что повысило прочность композита на 10÷30% (со 190 МПа до 230 МПа).The dried semi-finished product was fired in air at a temperature of 1350 ° C to zero open porosity. During firing (sintering), the temporary structural parts of the sheet element burned out, providing the specified shape and size of the segments of the ceramic sample, and in their place a region of structural heterogeneity was formed from a stronger material based on Al 2 O 3 - TiO 2 - MgO than the main matrix, which increased the strength of the composite by 10 ÷ 30% (from 190 MPa to 230 MPa).

Пример 3.Example 3

В этом примере листовой элемент выполняли из водорастворимой бумаги. Этот пример характеризует безобжиговую технологию получения брони толщиной 50 мм, предназначенной против воздействия тяжелого ударника калибром 30 мм. Такую броню получали путем установки над нижним пуансоном матрицы 200×120 мм непрерывно деформированного листового элемента с разрезами, изготовленного из водорастворимой бумаги.In this example, the sheet element was made of water-soluble paper. This example characterizes the non-fired technology for obtaining armor 50 mm thick, designed against the effects of a heavy hammer of 30 mm caliber. Such armor was obtained by installing a continuously deformed sheet element with cuts made of water-soluble paper above the lower punch of a matrix of 200 × 120 mm.

Затем в снаряженную вышеописанным образом полость пресс-формы заливали водный шликер керамического материала, соответствующий ГОСТ 5802-86, полученный на основе вяжущих цементов. В качестве дополнительных наполнителей использовали корундовые цильпебсы диаметром 5 мм и высотой 7 мм.Then, an aqueous slip of ceramic material corresponding to GOST 5802-86 obtained on the basis of cementitious cement was poured into the mold cavity equipped with the above-described method. Corundum tsilpebs with a diameter of 5 mm and a height of 7 mm were used as additional fillers.

Claims (14)

1. Способ изготовления брони, выполненной в виде структурированной керамической панели, заключающийся в том, что в листовом элементе в заданных местах выполняют разрезы, после чего его подвергают непрерывной деформации с получением пространственной конструкции и фиксируют в таком положении, затем полученную пространственную конструкцию помещают в пресс-форму, которую заполняют керамической массой таким образом, чтобы она полностью закрывала пространственную конструкцию, после этого осуществляют керамизацию заготовки с получением брони с заданной топологией структурной неоднородности, обусловленной формой пространственной конструкции.1. A method of manufacturing armor made in the form of a structured ceramic panel, namely, that cuts are made in the sheet element at predetermined locations, after which it is subjected to continuous deformation to obtain a spatial structure and fixed in this position, then the resulting spatial structure is placed in a press -form, which is filled with ceramic mass so that it completely covers the spatial structure, then the workpiece is ceramicized to obtain br they are with a given topology of structural heterogeneity due to the shape of the spatial structure. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что до керамизации заготовку подвергают прессованию.2. The method according to claim 1, characterized in that prior to ceramicization, the workpiece is pressed. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что спрессованную заготовку подвергают обжигу.3. The method according to claim 2, characterized in that the pressed billet is subjected to firing. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что обжиг заготовки ведут в воздушной среде при температуре 1100°С-2700°С.4. The method according to claim 3, characterized in that the billet is fired in air at a temperature of 1100 ° C-2700 ° C. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что на листовой элемент перед образованием разрезов наносят, в том числе, напылением реакционно-способные в отношении керамической массы вещества.5. The method according to claim 1, characterized in that on the sheet element before the formation of the cuts are applied, including by spraying, reactive with respect to the ceramic mass of the substance. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что керамическую массу выполняют на основе вяжущих цементов.6. The method according to claim 1, characterized in that the ceramic mass is based on cementitious cements. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала для листового элемента используют водорастворимую бумагу.7. The method according to claim 1, characterized in that the material for the sheet element using water-soluble paper. 8. Броня, выполненная в виде структурированной керамической панели с заданной топологией структурной неоднородности, полученной путем предварительного заключения внутрь панели пространственной конструкции, выполненной из листового элемента с проделанными в нем разрезами и подвергнутого непрерывной деформации с образованием между этими разрезами отверстий, заполненных в процессе формирования панели керамической массой.8. Armor made in the form of a structured ceramic panel with a given topology of structural heterogeneity obtained by preliminarily enclosing a three-dimensional structure inside a panel made of a sheet element with cuts made therein and subjected to continuous deformation with the formation of holes filled between the cuts during panel formation ceramic mass. 9. Броня по п.8, отличающаяся тем, что листовой элемент выполнен из бумаги или картона толщиной 50-3000 мкм.9. The armor of claim 8, characterized in that the sheet element is made of paper or cardboard with a thickness of 50-3000 microns. 10. Броня по п.9, отличающаяся тем, что листовой элемент выполнен из водорастворимой бумаги.10. Armor according to claim 9, characterized in that the sheet element is made of water-soluble paper. 11. Броня по п.8, отличающаяся тем, что листовой элемент выполнен из полимерной пленки толщиной 25-500 мкм.11. The armor of claim 8, characterized in that the sheet element is made of a polymer film with a thickness of 25-500 microns. 12. Броня по п.8, отличающаяся тем, что листовой элемент выполнен из волокнисто-керамического ровинга.12. The armor of claim 8, wherein the sheet element is made of fiber-ceramic roving. 13. Броня по п.8, отличающаяся тем, что листовой элемент выполнен из тонколистового или толстолистового керамического сырья.13. The armor of claim 8, characterized in that the sheet element is made of sheet or plate ceramic raw materials. 14. Броня по п.8, отличающаяся тем, что в листовом элементе выполнена перфорация. 14. The armor of claim 8, characterized in that the perforation is made in the sheet element.
RU2011108678/11A 2011-03-09 2011-03-09 Method to manufacture structured ceramic armour and armour produced by this method RU2461789C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011108678/11A RU2461789C1 (en) 2011-03-09 2011-03-09 Method to manufacture structured ceramic armour and armour produced by this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011108678/11A RU2461789C1 (en) 2011-03-09 2011-03-09 Method to manufacture structured ceramic armour and armour produced by this method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011108678A RU2011108678A (en) 2012-09-20
RU2461789C1 true RU2461789C1 (en) 2012-09-20

Family

ID=47076941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011108678/11A RU2461789C1 (en) 2011-03-09 2011-03-09 Method to manufacture structured ceramic armour and armour produced by this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2461789C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2016702C1 (en) * 1989-07-21 1994-07-30 Ланксид Текнолоджи Компани ЛП Method for making workpieces from composite material
RU11323U1 (en) * 1999-05-13 1999-09-16 Федоров Виктор Александрович BUT DEFENSE ARMOR

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2016702C1 (en) * 1989-07-21 1994-07-30 Ланксид Текнолоджи Компани ЛП Method for making workpieces from composite material
RU11323U1 (en) * 1999-05-13 1999-09-16 Федоров Виктор Александрович BUT DEFENSE ARMOR

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011108678A (en) 2012-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7685922B1 (en) Composite ballistic armor having geometric ceramic elements for shock wave attenuation
US7617757B2 (en) Ceramic multi-hit armor
IL179146A (en) Ceramic armour plate, an armour system and method of manufacturing a ceramic armour plate
US8375841B2 (en) Armor tile
JP4958240B2 (en) Impact resistant composite member and manufacturing method thereof
CN105740557A (en) Dense fragment penetration ability estimation method
CN103591846A (en) Integral type silicon carbide ceramic elasticity-proof plate and manufacturing method thereof
DK178289B1 (en) Light weight composite armor with structural strength
GB2128299A (en) Armour-piercing projectiles
RU2461789C1 (en) Method to manufacture structured ceramic armour and armour produced by this method
CN101815920A (en) The device, the method and system that are used for improved lightweight armor protection
WO2010052700A2 (en) A method and a device for pre-stressed armor
EP3403047B1 (en) Warhead
WO2010146106A1 (en) Ceramic armor component
RU140126U1 (en) COMPOSITION ARMOR BARRIER
RU2462682C2 (en) High density ceramic blocks and composite armor comprising them
RU105421U1 (en) STRUCTURED CERAMIC ARMOR
RU2393416C1 (en) Multi-layer armoured barrier
IL185389A (en) Armor assembly
Parameswaran et al. A new approach for improving ballistic performance of composite armor
US10337839B2 (en) Formable armors using ceramic components
RU119089U1 (en) ARMOR BARRIER
RU2171964C1 (en) Body of fragmentation ammunition
RU2539269C1 (en) Volume-combined armour
RU2349419C2 (en) Method of obtaining of composite superconducting products

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140310