[发明专利]具有损伤反馈功能的智能防护装甲及其制备方法

权利要求书

1.一种具有损伤反馈功能的智能防护装甲，其特征在于：包括叠层防护板以及均匀分布在叠层防护板中的传感单元系统，传感单元系统包括上下均匀排列的若干层光导纤维层，每层光导纤维层包括若干根均匀间隔分布的光导纤维，相邻光导纤维的间距小于侵彻内径；光导纤维的中间部分置于叠层防护板中，两端部分伸出至叠层防护板外，光导纤维上被叠层防护板覆盖的部分设置有光纤化学镀层和光纤电镀层，光导纤维的外露部分接入由光谱仪组成的传感信号检测系统中；叠层防护板为Fe-Al体系金属叠层，单层厚度都为0.2mm，共固结二十五层；叠层防护板分为五个部分，每五层为一个部分，一个部分的厚度为1mm，叠层防护板的长宽为5×5mm；光导纤维层设置在叠层防护板的相邻两个部分之间，共计四层光导纤维层，每层光导纤维层包括七根光导纤维；光纤化学镀层设置在光导纤维上，光纤电镀层设置在光纤化学镀层上，并且光纤电镀层的厚度大于光纤化学镀层的厚度；每根光导纤维的内径为0.1mm，光纤化学镀层和光纤电镀层的总厚度为0.05mm；每层光导纤维层中，相邻的光导纤维的圆心间距为0.8mm，最外侧的光导纤维的圆心距叠层防护板的边界的距离为0.1mm。

2.如权利要求1所述的具有损伤反馈功能的智能防护装甲的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对光导纤维进行镀层，首先对光导纤维的表面进行化学镀，使光导纤维表面带有一层薄金属，形成光纤化学镀层；然后再对光纤化学镀层进行电镀，形成光纤电镀层，最后加厚镀层至0.05mm；

S2、通过超声波固结技术制备Fe-Al体系金属叠层的叠层防护板，按照铝/铁的堆叠顺序，先固结第一部分叠层防护板、即五层Fe-Al体系金属叠层，第一部分总厚度为1mm；

S3、在已固结完成的第一部分叠层防护板上，按照每层七根、间距0.8mm、两侧距离边界0.1mm的要求布置光导纤维，保证镀层包覆部分不小于叠层防护板覆盖光导纤维的部分；

S4、在已完成布置的第一层光导纤维层上放置下一层金属箔材，使用超声波固结技术对光导纤维与金属箔材进行固结，最终完成第一层光导纤维层的嵌入；

S5、使用超声波固结技术，继续固结四层金属箔材，完成第二部分叠层防护板的固结，然后按照第一层光导纤维层的布置与嵌入方式，完成第二层光导纤维层的嵌入，第三层、第四层光导纤维层采用相同的方法进行布置与嵌入，最后再固结四层金属箔材，最终完成防护装甲的制备；

S6、将光导纤维的外露部分接入由光谱仪组成的传感信号检测系统中，即可通过光导纤维的失效部分来反馈实时损伤深度。

3.根据权利要求2所述的具有损伤反馈功能的智能防护装甲的制备方法，其特征在于：步骤S1中，光纤化学镀层和光纤电镀层的材料均为镍材料。

4.根据权利要求2所述的具有损伤反馈功能的智能防护装甲的制备方法，其特征在于：步骤S2中，Fe为纯铁箔，Al为1060铝合金箔材。