[发明专利]一种新型高强防护装甲板

说明书

技术领域

本发明涉及一种装甲板，具体涉及一种新型高强防护装甲板。

背景技术

我国轻型步战车一直采用钢制防弹装甲，武装直升飞机采用钛合金防弹装甲。但 是未来战争对陆军的远程投送能力、武装直升飞机的有效载荷能力都提出越来越高的要 求，这就对装备重量提出了严苛要求，现有的钢制装甲和钛合金装甲已不能满足未来武器 装备发展的需要。

本发明提供的技术方案得防弹效果明显优于同等厚度的防弹钛合金板材，也优于 同等厚度的防弹钢板。

发明内容

为了得到一种低密度、防护效果好、抗多次打击能力强，成本低、容易批量生产的 防护装甲板，本发明提出一种由一定数量石墨烯陶瓷防护结构单元紧密粘结而得的多单元 高硬度面板和背板组成的装甲板。

为了达到上述目的，本发明提供了采用下述技术方案：

一种新型高强防护装甲板，由面板和背板组成，面板由石墨烯陶瓷防护结构单元 粘结而成；所述结构单元占面板的质量百分比的70～80％，余量为粘结剂。

一种新型高强防护装甲板的第一优选方案，石墨烯陶瓷防护结构单元中，氧化石 墨烯占质量百分比的0.5～2％，余量为SiC颗粒。

一种新型高强防护装甲板的第二优选方案，结构单元占面板的质量百分比为76～ 80％。

一种新型高强防护装甲板的第三优选方案，结构单元的当量直径为11.7～21mm。

一种新型高强防护装甲板的第五优选方案，氧化石墨烯占质量百分比的0.8～ 1.5％。

一种新型高强防护装甲板的第六优选方案，SiC颗粒的直径为3～20μm。

一种新型高强防护装甲板的第七优选方案，面板与背板的厚度比为3:1～6:1。

一种新型高强防护装甲板的第八优选方案，背板选择PE板或芳纶板。

一种新型高强防护装甲板的第九优选方案，装甲板的密度小于3.1g/cm³。

一种新型高强防护装甲板的制备方法包括以下步骤：

(1)在150～200℃下，烘干石墨烯陶瓷防护结构单元0.5～2h；

(2)粘结制备面板；

(3)面板和背板的复合。

一种新型高强防护装甲板的制备方法的第一优选方案，所述粘结包括低压铸造 法、粉末冶金法或胶粘法。

一种新型高强防护装甲板的制备方法的第二优选方案，利用低压铸造法制备面板 的步骤如下：

(1)制备低压铸造用模具；

(2)将烘干后的石墨烯陶瓷防护结构单元装入所述低压铸造模具时，其边缘与所 述模具内腔的距离小于1mm；

(3)用铝合金低压铸造法制备面板：于700～800℃液体温度和20～30KPa压力下， 以25～45mm/s升液速度和35～55mm/s充型速度，充型压力30～45KPa和补缩压力35～50KPa 下3～5min；

(4)T4热处理：在530～540℃下处理10～14h；和

(5)T6热处理：在150～160℃下处理9～10h。

一种新型高强防护装甲板的制备方法的第三优选方案，所述铝合金为按质量百分 比计的下述组份的铝合金：

Cu，4.6～5.3％；Mn，0.3～0.5％；Ti，0.15～0.35％；Cd，0.15～0.25％；V，0.05～ 0.3％；Zr，0.05～0.2％；B，0.005～0.06％；余量为常规杂质和Al；或

Cu，0.1％；Mn，0.5～0.8％；Mg，5.8～6.8％；Si，0.4％；Ti，0.02～0.1％；Fe， 0.4％；Zn，0.2％；余量为常规杂质和Al。

一种新型高强防护装甲板的制备方法的第四优选方案，利用粉末冶金法制备面板 的步骤如下：

(1)制备装粉用包套；

(2)将烘干后的石墨烯陶瓷防护结构单元及铝粉按层添加入包套中；

(3)石墨烯陶瓷防护结构单元的粘结和铝粉末的烧结：90MPa～300MPa压力和400 ～500℃下处理0.5～2h；

(4)T4热处理：在530～540℃下处理10～14h；和

(5)T6热处理：在150～160℃下处理9～10h。