專利名稱:一種高抗彈沖擊特性輕質(zhì)復(fù)合裝甲板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新型防護(hù)材料領(lǐng)域，進(jìn)一步涉及一種高抗彈沖擊特性輕質(zhì)復(fù)合裝甲板的制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)己經(jīng)把戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境變成了不分前方后方，不分作戰(zhàn)與勤務(wù)保障，進(jìn)入戰(zhàn)區(qū)的所有人員、裝備無論是否直接參戰(zhàn)，只要你被對(duì)方識(shí)別出軍事特征或準(zhǔn)軍事特征，無論你是否對(duì)對(duì)方造成直接的鵬，都將成
為攻擊的對(duì)象。裝甲防護(hù)也已經(jīng)不僅僅是裝甲兵的事情了，要想把己方的傷亡與損耗降到最低點(diǎn)，就必須對(duì)戰(zhàn)區(qū)內(nèi)的所有目標(biāo)增加防護(hù)，由此可見，輕裝甲實(shí)際上已經(jīng)成為保障勝利、降低己方的傷亡與損耗的必須條件之
按照以往演習(xí)的情況測(cè)算，進(jìn)入戰(zhàn)區(qū)的各種車輛、艦艇、船艇數(shù)量眾多，型號(hào)繁雜，任務(wù)、性能、戰(zhàn)術(shù)要求各不相同。目前除了裝甲部隊(duì)的部
分勤滅障車輛以外，其余的占縱戰(zhàn)區(qū)車輛、鵬、船艇總數(shù)約90%以上的各種可機(jī)動(dòng)裝備，均沒有任何防護(hù)、抗毀傷的措施和能力。尤其我軍后勤車輛，特別是后勤指揮車(指揮房艙)、救護(hù)車(野戰(zhàn)醫(yī)療房艙)、通訊車、特種運(yùn)輸車、彈藥、油料、備件等運(yùn)輸車(周轉(zhuǎn)箱)，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)條件下，極容易受到敵火力攻擊，而且由近期的幾場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)中的實(shí)際情況來看，此類裝備的戰(zhàn)損率極高。
因此從我軍的實(shí)際情況出發(fā)，提高戰(zhàn)區(qū)裝備、人員的戰(zhàn)場(chǎng)生存率已經(jīng)刻不容緩，它直接關(guān)系到我軍的士氣，戰(zhàn)友的生命和戰(zhàn)役的勝利。裝甲防護(hù)己經(jīng)成為世界各國(guó)研究的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。
八十年代初期，美國(guó)國(guó)防先進(jìn)研究計(jì)劃署就開始資助加洲大學(xué)研究輕質(zhì)碳化硼/鋁陶瓷金屬裝甲材料，該研究工作后被納入"輕型裝甲研究計(jì)
劃"(Light-Weight Armor Program)。而后，在Dow化學(xué)公司的協(xié)助下采用快速等軸壓實(shí)工藝制造出梯度碳化硼/鋁陶瓷金屬?gòu)?fù)合材料，其抗彈極限是熱壓B4C陶瓷的8096—m,韌性大大優(yōu)于單質(zhì)B4C陶瓷，可以承受多次打擊。該輕裝甲可能已在1994年進(jìn)入市場(chǎng)并制成樣車，1998年批量裝備部隊(duì)。英、德、瑞典、日、法等發(fā)達(dá)國(guó)家也相繼于上個(gè)世鄉(xiāng)完成了輕裝甲的換代研究。
然而，國(guó)外的先進(jìn)裝甲材料的制備方法、抗彈機(jī)理研究都嚴(yán)格的封鎖，同時(shí)產(chǎn)品的價(jià)格很高，無法實(shí)現(xiàn)全軍裝備的目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種制備工藝簡(jiǎn)單的高抗彈沖擊特性輕質(zhì)復(fù)^甲板的制造方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是首先，在孔隙率為40 90%,厚度為3 20mm的多孔陶瓷中熔滲入Al或Mg合金，熔滲溫度為900 2000K，制成陶^/金屬?gòu)?fù)合板；其次，將Al合金粉或Mg合金粉與質(zhì)量百分比為1 40X的TiH4發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為1 35X的SiC顆?；旌暇鶆颍瑝褐瞥珊穸葹? 30mm與陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡板；最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板m模具的兩側(cè)，中間放置預(yù)發(fā)泡板，在700 1500K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫5 30分鐘即可。
本發(fā)明的另一特點(diǎn)是多孔陶瓷材料為Al203、 SiC、 BC或BN。
由于本發(fā)明制造的裝甲板的兩側(cè)采用具有高抗彈特性的泡沫陶瓷熔滲輕質(zhì)金屬、中間采用泡沫金屬作為吸能夾層，不僅制造方法簡(jiǎn)單，而且成本低，可廣泛應(yīng)用于各種作戰(zhàn)坦克、裝甲運(yùn)兵車、防御工事、車輛、艦艇、船艇等的外掛裝甲。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l，首先，在孔隙率為50%，厚度為10mm的多孔Al2Q3陶瓷中熔滲入A1合金，熔滲溫度為1200K，制成陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板；其次，將A1合金粉與質(zhì)量百分比為25%的TiH4發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為15%的SiC顆?；旌暇?壓制成厚度為15mm與陶^/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡板;最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板^A模具的兩側(cè)，中間放置預(yù)發(fā)泡板，在1000K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫15分鐘即可。
實(shí)施例2，首先，在孔隙率為80%，厚度為8mm的多孔SiC陶瓷中熔滲入Mg合金，熔滲溫度為900K，制成陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板；其次，Mg合金粉與質(zhì)量百分比為1%的TiH4發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為35%的SiC顆?；旌暇鶆?，壓制成厚度為3nm與陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡板；最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板裝入模具的兩側(cè)，中間放置預(yù)發(fā)泡板，在900K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫20分鐘即可。
實(shí)施例3，首先，在孔隙率為40%，厚度為3mm的多孔BC陶瓷中熔滲入A1合金，熔滲溫度為1500K，制成陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板；其次，將Mg合金粉與質(zhì)量百分比為5%的TiH4發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為26%的SiC顆?；旌暇鶆颍瑝褐瞥珊穸葹?0mm與陶^/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡板；最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板裝入模具的兩側(cè)，中間放置預(yù)發(fā)泡板，在1300K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫25分鐘即可。
實(shí)施例4，首先，在孔隙率為60%,厚度為20mm的多孔BN陶瓷中熔滲入Mg合金，熔滲溫度為IOOOK，制成陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板；其次，將Al合金粉與質(zhì)量百分比為30%的TiH4發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為7%的SiC顆?；旌暇鶆?，壓制成厚度為7咖與陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡板；最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板裝入:^具的兩側(cè)，中間放置預(yù)發(fā)泡板，在700K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫30，即可。
實(shí)施例5，首先，在孔隙率為90%，厚度為15mm的多孔Al203陶瓷中熔滲入A1合金，熔滲溫度為2000K，制成陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板；其次，將A1合金粉與質(zhì)量百分比為40X的TiH4發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為1X的SiC顆?；旌暇鶆颍瑝褐瞥珊穸葹?5nmi與陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡板；最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板裝入模具的兩側(cè)，中間放置預(yù)發(fā)泡板，在1200K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫10假即可。
實(shí)施例6，首先，在孔隙率為70%，厚度為13imn的多孔BN陶瓷中熔滲入Mg合金，熔滲鵬為1800K，制成陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板；其次，將Al合金粉與質(zhì)量百分比為36%的TiH4發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為30%的SiC顆粒混合均勻，壓制成厚度為30mm與陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡板;最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板裝入模具的兩側(cè)，中間放置預(yù)發(fā)泡板，在1500K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫5餅即可。
8
權(quán)利要求
1、一種高抗彈沖擊特性輕質(zhì)復(fù)合裝甲板的制造方法，其特征在于
1)首先，在孔隙率為40～90％，厚度為3～20mm的多孔陶瓷中熔滲入Al或Mg合金，熔滲溫度為900～2000K，制成陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板；
2)其次，將Al合金粉或Mg合金粉與質(zhì)量百分比為1～40％的TiH4發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為1～35％的SiC顆?；旌暇鶆?，壓制成厚度為3～30mm與陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡板；
3)最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板裝入模具的兩側(cè)，中間放置預(yù)發(fā)泡板，在700～1500K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫5～30分鐘即可。
2、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的高抗彈沖擊特性輕質(zhì)復(fù)合裝甲板的制造方 法，其特征在于所說的多孔陶瓷材料為A1203、 SiC、 BC或BN。
3、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的高抗彈沖，性輕質(zhì)復(fù)合裝甲板的制造方 法，其特征在于首先，在孔隙率為50%,厚度為10ran的多孔Al2O3陶瓷 中熔滲入Al合金，熔滲溫度為1200K，制成陶^/金屬?gòu)?fù)合板；其次，將 Al合金粉與質(zhì)量百分比為25%的TiH4發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為15%的SiC 顆?；旌暇鶆颍瑝褐瞥珊穸葹?5mm與陶瓷/^屬?gòu)?fù)^^板大小相同的預(yù)發(fā)泡 板；最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板裝入模具的兩側(cè)，中間放置預(yù) 發(fā)泡板，在1000K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫15分鐘即可。
4、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的高抗彈沖*#性輕質(zhì)復(fù)合裝甲板的制造方 法，其特征在于首先，在孔隙率為80%，厚度為8咖的多孔SiC陶瓷中 熔滲入Mg合金，熔滲溫度為900K，制成陶^/金屬?gòu)?fù)合板；其次，Mg合 金粉與質(zhì)量百分比為1 %的Ti壓發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為35%的SiC顆粒混 合均勻，壓制成厚度為3mm與陶^/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡板；最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板裝入模具的兩側(cè)，中間放置預(yù)發(fā)泡板，在900K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫20，即可o
5、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的高抗彈沖，性輕質(zhì)復(fù)合半甲板的制造方 法，其特征在于首先，在孔隙率為40%,厚度為3nim的多孔BC陶瓷中 熔滲入A1合金，熔滲溫度為1500K，制成陶^/金屬?gòu)?fù)合板；其次，將Mg 合金粉與質(zhì)量百分比為5%的Ti&發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為26%的SiC顆粒 混合均勻，壓制成厚度為20mm與陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡板； 最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板裝入模具的兩側(cè)，中間放置預(yù)發(fā)泡 板，在1300K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫25分鐘即可。
6、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的高抗彈沖*#性輕質(zhì)復(fù)合裝甲板的制造方 法，其特征在于首先，在孔隙率為60%，厚度為20mm的多孔BN陶瓷中 熔滲入Mg合金，熔滲溫度為1000K,制成陶^/金屬?gòu)?fù)合板；其次，將A1 合金粉與質(zhì)量百分比為30%的TiH4發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為7%的SiC顆粒 混合均勻，壓制成厚度為7咖與陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡板； 最后，將兩片制成的陶^/金屬?gòu)?fù)合板裝入模具的兩側(cè)，中間放置預(yù)發(fā)泡 板，在1100K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫30分鐘即可。
7、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的高抗彈沖*#性輕質(zhì)復(fù)合裝甲板的制造方 法，其特征在于首先，在孔隙率為90%，厚度為15nm的多孔Al203陶瓷 中熔滲入Al合金，熔滲溫度為2000K，制成陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板；其次，將 Al合皿與質(zhì)量百分比為40%的Ti壓發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為1%的SiC 顆粒混合均勻，壓制成厚度為25mm與陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡 板；最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板裝入模具的兩側(cè)，中間放置預(yù) 發(fā)泡板，在1200K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫10，即可。
8、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的高抗彈沖*#性輕質(zhì)復(fù)合裝甲板的制造方法，其特征在于首先，在孔隙率為70%,厚度為13咖的多孔BN陶瓷中 熔滲入Mg合金，^^度為1800K，制成陶^/金屬?gòu)?fù)合板其次，將A1 合皿與質(zhì)量百分比為36%的TiH4發(fā)泡劑、質(zhì)量百分比為30%的SiC顆 粒混合均勻，壓制成厚度為30mm與陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡板; 最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板裝入模具的兩側(cè)，中間放置預(yù)發(fā)泡 板，在1500K下進(jìn)行發(fā)泡處理，并保溫5，即可。
專利摘要
一種高抗彈沖擊特性輕質(zhì)復(fù)合裝甲板的制造方法，首先，在孔隙率為40～90％，厚度為3～20mm的多孔陶瓷中熔滲入Al或Mg合金，制成陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板；其次，將Al合金粉或Mg合金粉與TiH₄發(fā)泡劑、SiC顆?；旌暇鶆?，壓制成厚度為3～30mm與陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板大小相同的預(yù)發(fā)泡板；最后，將兩片制成的陶瓷/金屬?gòu)?fù)合板裝入模具的兩側(cè)，中間放置預(yù)發(fā)泡板進(jìn)行發(fā)泡處理。由于本發(fā)明制造的裝甲板的兩側(cè)采用具有高抗彈特性的泡沫陶瓷熔滲輕質(zhì)金屬、中間采用泡沫金屬作為吸能夾層，不僅制造方法簡(jiǎn)單，而且成本低。
文檔編號(hào)F41H5/04GKCN101556128SQ200910022486
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2009年5月13日
發(fā)明者侯祝剛, 孫博雅, 論 李, 楊曉霞, 林新杰, 楠 王, 賓 祝 申請(qǐng)人:西安亞美模具有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan