一种新型轻质高强防护装甲板制造技术

本发明专利技术提供一种新型轻质高强防护装甲板，装甲板为多层的夹心饼干式复合结构，此复合结构中间的通过热扩散连接有不同材质厚度的单边夹层金属板。装甲板的制备方法包括步骤：1)混合原料；2)制备装粉用包套；3)将样品混合粉末装入制备好的包套中；4)粉末物理烧结和金属板材扩热散连接；5)固溶热处理；6)时效热处理。本发明专利技术适用于轻型装甲车和武装直升机抗击轻武器和反器材武器攻击所采用的防弹装甲层及其生产制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种防弹装备板，具体讲设及一种新型轻质高强防护装甲板。
技术介绍
我国轻型装甲车一直采用钢制防弹装甲，武装直升飞机采用铁合金防弹装甲。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，运就对装备重量提出了严苛要求，使得W前使用的钢制装甲和铁合金装甲已不能满足 未来武器装备发展的需要。因此需要提供一种密度低、防弹效果好、抗打击，成本低、容易批 量生产，适用于轻型装甲车和武装直升机抗击轻武器和反器材武器攻击的装甲板的技术方 案。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提出一种新型轻质高强防护装甲板，使其适用于轻型装甲车和 武装直升机抗击轻武器和反器材武器攻击，W满足日益发展的军事装备的要求。 实现本专利技术目的技术方案如下： 一种新型轻质高强防护装甲板，所述装甲板为叠层复合结构，所述复合结构中间 的防弹夹屯、层外用热扩散连接有不同材质和厚度的单边夹层金属板，其改进之处在于，所 述防弹夹屯、层包括：氧化石墨締、SiC颗粒和侣合金；所述侣合金含按质量百分比计的下述 组份：Cu，3.8~4. 9% ;Mg，1.2 ~1.8% ;Si，0. 5% ;Ti，0. 15% ;Fe，0. 5% ;Zn，0. 25% ;Mn， 0. 30~0. 90%;化，0. 10%;余量为常规杂质和Al。 本专利技术的第一优选技术方案中，按质量百分比计的氧化石墨締0. 5%~3%和SiC 颗粒35%~55%。 本专利技术的第二优选技术方案中，1. 5%~2. 0%的氧化石墨締。 本专利技术的第Ξ优选技术方案中，45 %~55 %的SiC颗粒。 本专利技术的第四优选技术方案中，2. 0 %的氧化石墨締和40 %的SiC颗粒。 本专利技术的第五优选技术方案中，防弹夹屯、层厚度与单边夹层金属板的厚度比例为 3:1~6:1。 本专利技术的第六优选技术方案中，防弹夹屯、层厚度与单边夹层金属板的厚度比例为 3:1~4:1。 本专利技术的第屯优选技术方案中，所述单边夹层金属板为单一或两种复合金属板。 本专利技术的第八优选技术方案中，SiC颗粒为D50 = 3~20um的SiC颗粒。本专利技术 提供的轻质高强防护装甲板的制备方法包括如下步骤：1)混合原料；2)制备装粉用包套； 3)将样品混合粉末装入制备好的包套中；4)粉末物理烧结和金属板材扩热散连接；5)固溶 热处理；6)时效热处理。 进一步的，于盛有氧化石墨締、SiC和所述侣合金粉末的V型混料设备中，按所述 混合粉末的体积比为10:1的比例加入乙醇；于10~30转/分钟转速下混合4~14小时 得混合粉末料； 烘干所述粉末后，在V型混料设备中W10~30转/分钟的转速混合4~14小时 得混合粉末。 本专利技术提供的制备方法的第二优选方法中，所述装粉用包套的长度和宽度较最终 产品大5 %，包套金属的厚度与中间空腔厚度的比例为3:1~6:1。 本专利技术提供的制备方法的第Ξ优选方法中，所得粉末振实密度至2. 0~2. 4g/cm3。 本专利技术提供的制备方法的第四优选方法中，所述热扩散条件：压力90MPa~ SOOMPa，溫度400°C~500°C，时间30分钟~2小时。 本专利技术提供的制备方法的第五优选方法中，于490~500°C下固溶热处理2~4小 时，冷水泽火。 本专利技术提供的制备方法的第六优选方法中，于185~195°C下时效热处理8~10 小时。 和最接近的现有技术比，本专利技术提供的技术方案具有W下优异效果： 1、密度低，防护效果好。本专利技术制备的防弹装甲板密度低于3.Ig/cm3,仅是防弹钢 板的Ξ分之一，防弹铁合金板的Ξ分之二。经过实际打祀测试，本专利技术制备的防护装甲板， 其防弹效果和抗多次打击能力明显好于同等厚度的防弹铁合金板，也优于同等厚度的防弹 钢板。 2、每使用1公斤本专利技术所设及的防弹装甲板，相比于使用旧材料，可使轻型装甲 车和武装直升机减重0. 5~1. 5公斤，减重效果非常明显，为提升我国轻型装甲车辆远程投 送能力、提升武装直升飞机有效载荷做出有益贡献。 3、生产成本低，容易实现工业化制备，同时操作工艺简便，利于生产控制。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。 -种新型轻质高强防护装甲板及其制备方法，混合氧化石墨締、SiC和侣合金粉 末，再经过热物理烧结制备高阻尼超硬防弹夹屯、层，并采用两层或四层不同厚度和材质的 金属与该防弹夹屯、层进行热扩散连接，最终形成Ξ层或五层的夹屯、饼干式复合结构，得密 度低于3.Ig/cm3的轻质高强防护装甲板。 制备步骤如下：[00測 （1)于10~30转/分钟转速的，装有0. 5%~3%的氧化石墨締，质量百分比为 35%~55%的SiC，及剩余质量分数的侣合金粉末的V型混料设备中，按积比为10 :1的比 例加入乙醇溶液，进行湿法混合，混合4~14小时，;再然后烘干湿法混合制备的混合粉末， 待完全干燥后在V型混料设备中进行干法混合，混合4~14小时，转速为10~30转/分 钟。 (2)将混合好的粉末装入侣合金包套中，至粉末振实密度到2.0~2. 4g/cm3。 (3)于90MPa~SOOMpa压力和400°C~500°C下处理30分钟~2小时，同步完成 粉末物理烧结和金属板材扩散连接。 (4)将制备好的装甲板材首先进行固溶热处理，热处理溫度为490~500°C，时间 2~4小时，冷水泽火，然后进行人工时效处理，热处理溫度为185~195°C，时间8~10小 时。 阳03引实施例1:采用4mm厚LF21侣合金-12mm厚高阻尼超硬防弹夹屯、层，二层结构，高 阻尼超硬防弹夹屯、层厚度与单边夹层金属板的厚度比例为3:1; 阳03引实施例2:采用4mm厚LF21侣合金-16mm厚高阻尼超硬防弹夹屯、层，二层结构，高 阻尼超硬防弹夹屯、层厚度与单边夹层金属板的厚度比例为4:1; 实施例3:采用4mm厚LF21侣合金-24mm厚高阻尼超硬防弹夹屯、层，二层结构，高 阻尼超硬防弹夹屯、层厚度与单边夹层金属板的厚度比例为6:1; 不同成分下装甲板的防弹化效果见表。另有说明除外，表中百分含量均为质量分 数。 表1不同成分防弹板防弹效果对比（夹屯、层厚度：单边层厚度=3:1) 表2不同成分防弹板防弹效果对比（夹屯、层厚度：单边层厚度=4:1) 表3不同成分防弹板防弹效果对比（夹屯、层厚度：单边层厚度=6:1) 通过表1、表2和表3的数据展示，充分说明经本专利技术方法制备的防弹装甲板具备 低密度和高效防弹的效果。 本专利技术中提供的一种新型轻质高强防护装甲板及其制备方法，仅采用单边金属层 与防弹夹屯、层复合，即可达到密度低、自身体重轻、防弹效果优异，且防弹效果和抗多次打 击能力明显好于同等厚度的防弹铁合金板，也优于同等厚度的防弹钢板，同时生产成本低， 容易实现工业化制备，同时操作工艺简便，利于生产控制。 W上实施例仅用W说明本专利技术的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人 员应当理解，参照上述实施例可W对本专利技术的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，运些 未脱离本专利技术精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之 内。【主权项】1. 一种新型轻质高强防护装甲板，所述装甲板为叠层复合结构，所述复合结构中间的 防弹夹心层外用热扩散连接有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型轻质高强防护装甲板，所述装甲板为叠层复合结构，所述复合结构中间的防弹夹心层外用热扩散连接有不同材质和厚度的单边夹层金属板，其特征在于，所述防弹夹心层包括：氧化石墨烯、SiC颗粒和铝合金；所述铝合金含按质量百分比计的下述组份：Cu，3.8～4.9％；Mg，1.2～1.8％；Si，0.5％；Ti，0.15％；Fe，0.5％；Zn，0.25％；Mn，0.30～0.90％；Cr，0.10％；余量为常规杂质和Al。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭东，李炯利，戴圣龙，王胜强，杨斌，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11