[发明专利]一种被动重型防弹装甲用高熵合金的制备方法与应用

说明书

本发明公开一种被动重型防弹装甲用高熵合金的制备方法与应用。制备：(1)配粉：按高熵合金的原子百分比将钴、铬、铁、镍、硼单质粉混合，得到混合粉末；(2)熔炼：将混合粉末熔化成金属液；(3)涂润滑剂：在沉积腔体中的模具内涂覆润滑剂，干燥后通入惰性气体；(4)沉积：将金属液加注到金属液包中，通入惰性气体将金属液雾化沉积在模具内，获得CoCrFeNiB高熵合金板；(5)均质化处理：将CoCrFeNiB置于真空加热炉中热处理；(6)深冷处理：将均质化处理后的CoCrFeNiB置于液氮中深冷处理；(7)冷轧：将深冷处理后的CoCrFeNiB冷轧，得到组织致密的高熵合金。应用：将制得的高熵合金用于防弹插板、防弹头盔、防弹盾牌等防弹材料中的基板材料或者用于制造装甲板。

技术领域

本发明涉及高熵合金技术领域，具体涉及一种被动重型防弹装甲用高熵合金的制备方法与应用。

背景技术

随着现代战争武器的发展,战斗装备在未来作战中将会遭受更加致命的攻击,对防护技术会提出更新、更高的要求，而采用被动装甲,如均质装甲、复合装甲、反应装甲等组成的组合装甲或模块化装甲,力求做到不被击穿。为提高防弹板的防护性能,特别是抗枪弹的贯穿、炸弹的爆炸及破片杀伤等破坏效应,必须开发防护系数高,能够降低弹头的穿甲动能的材料。目前装甲材料以氧化铝(A1₂O₃)/高性能聚乙烯纤维、碳化硼(B₄C)/芳纶复合材料为代表,这些复合材料具有抗弹性能好,生产工艺简便和减重效果明显的特点,当高速弹头击中陶瓷板时,陶瓷板容易分裂成很多碎片,导致一整块材料的破碎、脱落,增大了未防弹面积,造成失效。另一类是软质防弹材料，具有结构简单,重量轻,舒适性好,但是对高速弹头防护效果不好,不能用于防护重型武器,而且不适用于装甲材料。因此，需要提供一种新型材料满足运输车辆、坦克、飞机等重型战斗装备用的防护材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种被动重型防弹装甲用高熵合金的制备方法，本发明的制备方法生产效率高，所制备的CoCrFeNiB高熵合金塑性成形性能以及冲击韧性好；本发明的CoCrFeNiB高熵合金可用于诸如运输车辆、坦克、飞机等重型战斗装备用的防护材料。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种被动重型防弹装甲用高熵合金的制备方法，包括如下步骤：

(1)配粉：按所述高熵合金的原子百分比将钴、铬、铁、镍、硼单质粉混合，得到混合粉末；

(2)熔炼：将所述混合粉末熔化，得到金属液；

(3)涂润滑剂：在沉积腔体中的模具内涂覆润滑剂，干燥后通入惰性气体形成保护气氛；

(4)沉积：将所述金属液加注到金属液包中并通入惰性气体，将所述金属液雾化沉积在所述模具内，即获得CoCrFeNiB高熵合金板；

(5)均质化处理：将所述CoCrFeNiB高熵合金板置于真空加热炉中进行热处理；

(6)深冷处理：将均质化处理后的所述CoCrFeNiB高熵合金板置于液氮中进行深冷处理；

(7)冷轧：将深冷处理后的所述CoCrFeNiB高熵合金板进行多次冷轧，得到组织致密的高熵合金。

进一步地，步骤(1)中所述钴、所述铬、所述铁、所述镍和所述硼的原子百分比为1：1：1：1：(0.1-1)；所述钴、所述铬、所述铁、所述镍和所述硼的纯度为99.9％。

进一步地，步骤(2)熔炼：将所述混合粉末加注到喷射沉积设备的坩埚熔炼炉中熔化，得到金属液；所述的坩埚熔炼炉熔化温度为1500-1600℃。

进一步地，步骤(3)中所述的润滑剂为水剂胶体石墨、DFY-1型脂基涂料或锭子油；所述的惰性气体为氩气，且所述氩气的流量为80-100sccm。