[发明专利]一种复合材料及制备方法

说明书

本发明公开一种复合材料及制备方法。复合材料包括铝合金基板、陶瓷柱、橡胶片、钢丝网、蜂窝板、环氧树脂；铝合金基板的上表面设有多个平底孔，相邻的平底孔轴线之间的距离相等；陶瓷柱嵌套在钢丝网的网格中，固定在平底孔内；橡胶片固定在平底孔内，位于陶瓷柱的下方，与平底孔的孔底接触；蜂窝板固定在铝合金基板的下表面；环氧树脂包覆在复合材料的最外层。本发明的复合材料抗弹性能好，质量轻，提高了装甲的综合性能。

技术领域

本发明属于材料技术领域，尤其涉及一种新型的复合材料及制备方法。

背景技术

装甲的防护能力是评价军用车辆的一个重要指标，为了提升军用车辆的防护能力，披挂装甲以披挂的方式安装到车辆易受损伤的部位。披挂装甲的材料需要满足弹道性能要求，包括装甲能抗侵彻、抗冲击和抗崩落。

抗侵彻性是装甲阻止弹丸部分或全部贯穿装甲的能力。它取决于材料对弹丸、弹片能量消耗的程度，材料的抗拉强度和硬度越高，其抗侵彻能力越强。抗冲击性是装甲能够吸收冲击而不产生裂缝或开裂的能力。抗崩落性是装甲阻止开裂、分层崩落或破裂脱离装甲板的性能。

铝合金作为防护材料，在相同的抗弹性能下，可比钢装甲减重20％，目前应用十分广泛，然而单一的铝合金防护装甲存在防护性能不足的问题。

陶瓷材料具有高硬度、低密度的特点，在弹道防护方面可以发挥重要的作用，受到弹丸冲击时，可以使弹丸破碎，并在侵彻过程中因磨损而消耗能量。在受到撞击时碎裂，可以使弹丸能量在更大的面积上传递消耗，弹丸击穿下一个防护层将会非常困难。然而陶瓷材料存在易碎的缺点，因此抗多发弹性能差。

发明内容

为了获得性能优良的防弹板材，本发明提出一种复合材料及制备方法，在陶瓷和铝合金基板之间设置橡胶片作为缓冲层，并通过钢丝网、蜂窝板、环氧树脂的配合，提高复合材料的抗弹性能。

本发明提供一种复合材料，包括铝合金基板、陶瓷柱、橡胶片、钢丝网、蜂窝板、环氧树脂；

所述铝合金基板的上表面设有多个平底孔，相邻的所述平底孔轴线之间的距离相等；

所述陶瓷柱嵌套在钢丝网的网格中，固定在所述平底孔内；

所述橡胶片固定在所述平底孔内，位于所述陶瓷柱的下方，与所述平底孔的孔底接触；

所述蜂窝板固定在铝合金基板的下表面；

所述环氧树脂包覆在所述复合材料的最外层。

上述复合材料中，所述陶瓷柱的顶端包含球冠，所述球冠位于所述钢丝网的外侧。

上述复合材料中，所述平底孔深度为所述铝合金基板厚度的2/3，所述橡胶片厚度为所述平底孔深度的1/2。

上述复合材料中，所述钢丝网的材质为304不锈钢。

上述复合材料中，所述铝合金基板的材质为7×××系铝合金。

上述复合材料中，所述蜂窝板的厚度为铝合金基板厚度的1/3～1/2。

上述复合材料中，所述平底孔的直径为13～15mm。

上述复合材料中，相邻的所述平底孔轴线之间的距离为15～17mm。

上述复合材料中，所述钢丝网的网格的直径为12.7～15mm，厚度为0.6mm。

上述复合材料中，所述陶瓷柱与所述平底孔为过盈配合。

上述复合材料中，所述橡胶片的材质为顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶中的一种。

本发明还提供一种上述复合材料的制备方法，包括步骤：

A、在铝合金基板上钻出平底孔，所述平底孔在所述铝合金基板的上表面均布；