[发明专利]装甲材料及其制备方法

权利要求书

1.一种抗高动态冲击载荷的装甲，其包括含有至少两相的复合材料，第一相形成第二相的基体，并且第一相为玻璃或玻璃陶瓷，而第二相以颗粒和/或纤维的形式包埋并分散于由第一相材料形成的基体中。

2.如前述权利要求所述的装甲，其中第二相包括至少一种下述材料：

-碳纤维，

-玻璃纤维，

-硬纤维，如以SiC、Si₃N₄、Al₂O₃、ZrO₂、氮化硼和/或莫来石为主成分的纤维，

-钢纤维，

-金属颗粒，

-硬质颗粒，如以SiC、Si₃N₄、Al₂O₃、ZrO₂、氮化硼和/或莫来石为主成分的颗粒。

3.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中纤维和/或颗粒在垂直于装甲暴露面的方向上具有变化的密度和/或组成和/或尺寸。

4.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中装甲为板状设计，并且纤维或颗粒沿垂直于板状装甲横向表面的方向以变化的密度排列。

5.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中第二相包括至少部分有序排列的非金属纤维，尤其是编织、针织或非织造物。

6.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中第一相包括CaO-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷或MgO-CaO-BaO-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷。

7.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中第一相包括具有尖晶石相的含Mg-Al玻璃陶瓷。

8.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中第一相包括硼硅酸盐玻璃。

9.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中第一相包括铝硅酸盐玻璃。

10.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中第一相包括碱金属碱土金属硅酸盐玻璃。

11.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中第二相的体积分数在10至70体积％的范围内。

12.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中复合材料的密度大于无孔体理论密度的99％。

13.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中复合材料的密度低于3.5g/cm³。

14.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中第二相包括金属碎片形式的颗粒，优选长底尺寸至多为1cm。

15.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中第二相包括直径小于0.2毫米的纤维。

16.如前述权利要求中一项所述的装甲，其中含有玻璃或玻璃陶瓷基体和分散于其中的纤维和/或颗粒的至少两种不同的复合材料相互叠放。

17.一种制备抗高动态冲击载荷的装甲的方法，其中将纤维和/或颗粒与形成玻璃或玻璃陶瓷基体的粉末材料混合，并且加热混合物由形成玻璃或玻璃陶瓷的材料形成填充于纤维和/或颗粒之间空隙的可流动玻璃或玻璃陶瓷相，从而在冷却后纤维和/或颗粒包埋并分布于固化的玻璃或玻璃陶瓷相中。

18.如前述权利要求所述的方法，其中装甲通过热等静压混合物制备。

19.如前述权利要求中一项所述的方法，其中制备混合物的预制体并随后单向热压预制体。

20.如前述权利要求中一项所述的方法，其中通过冷等静压由混合物制成预制体，并且随后通过加热烧结所述预制体。

21.如前述两项权利要求中一项所述的方法，其中使用玻璃陶瓷的起始玻璃粉末作为形成玻璃基体或玻璃陶瓷基体的材料，并在加热混合物过程中使起始玻璃陶瓷化。

22.如前述权利要求中一项所述的方法，其中制备硼硅酸盐玻璃基体。

23.如前述权利要求中一项所述的方法，其中制备铝硅酸盐玻璃基体。