一种轻质隐身防弹板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质隐身防弹板及其制备方法，防弹层表面封装有碳纤维复合材料层(5)，玻璃钢板层(1)、吸波层(2)、铝板(4)、防弹层从外往里排列通过粘接方式合成整体并通过以下方式制备而成：所述的吸波层(2)在所述的铝板(4)上粘接再经50℃～90℃加热固化40～120min后成型；将粘好的整体在50℃～90℃下压制成型，压制时间为30～60min。本发明专利技术制作的轻质隐身防弹板不仅能抵御步枪射击，并且具有优异的吸波性能，达到隐身抗毁的目的。本发明专利技术是一种具有良好的吸波性能及防弹功能且使用寿命长，可靠性高、施工效率高的轻质隐身防弹板及其制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种隐身防弹板，特别是涉及一种轻质隐身防弹板，本专利技术还涉及该轻质隐身防弹板的制备方法。
技术介绍
军用车辆经常使用钢板、陶瓷板作为防弹材料，但钢板、陶瓷重量大，严重影响车辆的机动性。随着高分子材料的发展，出现了新型的高性能材料，其中，芳纶纤维的比强度比模量是钢的10倍，而超高分子量聚乙烯(PE)纤维比强度比芳纶纤维高出1.5倍，具有轻质高强的特性，其密度仅为1g/cm3，强度达到3.3GPa，采用该纤维压制而成的PE板具有良好的防弹性能。隐身材料是现代化战争的关键技术，现阶段常用的隐身材料有隐身涂层、隐身草、结构吸波材料等，其中隐身涂层应用最为广泛。隐身涂层是将含有吸波剂的涂料直接涂抹在设备外表面，形成吸波层。采用这种方法制备的隐身结构易受外界环境侵蚀导致脱落，从而影响其隐身性能。因此，结构吸波材料作为新型多功能材料得到了广泛关注，采用聚氨酯泡沫、PMI泡沫、蜂窝夹心结构作为吸波层，不仅能达到吸波隐身的效果，而且还具有一定的承载能力，可有效减轻结构整体重量，实现结构功能一体化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种具有良好的吸波性能及防弹功能且使用寿命长，可靠性高的轻质隐身防弹板。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种施工效率高的轻质隐身防弹板的制备方法。为了解决第一个技术问题，本专利技术提供的轻质隐身防弹板，其特征是防弹层表面封装有碳纤维复合材料层，玻璃钢板层、吸波层、铝板、防弹层从外往里排列通过粘接方式合成整体并通过以下方式制备而成：所述的吸波层在所述的铝板上粘接再经50℃～90℃加热固化40～120min后成型；将粘好的整体在50℃～90℃下压制成型，压制时间为30～60min。具体地，所述的防弹层内预埋有与防弹层等厚的玻璃钢柱用于铆接安装。整体通过铆钉和所述的玻璃钢柱安装在安装骨架上。合成整体的所述的吸波层、铝板、防弹层等平面尺寸组成芯材，上部的所述的玻璃钢板层超过芯材四周2～5mm并封装有封边胶，封边后隐身防弹板四周打磨加工。总厚度为15～100mm，具体厚度可根据防弹等级及吸波隐身要求进行调节。所述的吸波层(2)采用吸波材料，所述的吸波材料为聚氨酯泡沫、PMI泡沫或蜂窝夹心结构；所述的防弹层(8)采用轻质防弹材料，所述的轻质防弹材料为超高分子量聚乙烯板或芳纶纤维板。为了解决第二个技术问题，本专利技术提供的制备轻质隐身防弹板的方法，包括以下步骤：(1)、防弹层加工处理：防弹层裁剪成设计尺寸，再采用碳纤维复合材料进行封装处理在防弹层表面形成碳纤维复合材料层；(2)、吸波层成型：根据要求，选择吸波层材料，并通过测试确定吸波层厚度，将吸波层粘接在铝板上，再经50℃～90℃加热固化40～120min后成型；(3)、粘接：在粘有吸波层的铝板上粘接封装好的防弹层，吸波层表面粘接玻璃钢板层；(4)、压制：将粘好的轻质隐身防弹板在50℃～90℃下压制成型，压制时间为30～60min，压制完成后取出轻质隐身防弹板；(5)、裁剪：将压制好的轻质隐身防弹板按设计尺寸进行裁剪。上述步骤(5)中裁剪：将压制好的轻质隐身防弹板按设计尺寸进行裁剪，吸波层、铝板、防弹层齐平，玻璃钢板层裁剪后需超过芯材2～5mm。还包括步骤(6)、封边：将裁剪好的轻质隐身防弹板进行封边处理，在轻质隐身防弹板侧壁填入封边胶并抹平，常温下固化20h～28h。上述步骤(1)中防弹层加工处理：防弹层裁剪成设计尺寸，将裁剪后的防弹层按照安装位置要求进行开孔，孔径为10～25mm，放入相应尺寸且与防弹层厚度相等的玻璃钢柱，再采用碳纤维复合材料进行封装处理。采用上述技术方案的轻质隐身防弹板及其制备方法，其有益效果在于：本专利技术采用结构吸波材料作为吸波层，包括聚氨酯泡沫、PMI泡沫或蜂窝夹心结构，其质量轻，力学性能好，并具有良好的隔热保温性能。其中，聚氨酯泡沫密度为70～300Kg/m3，吸波剂在泡沫内部分散均匀，通过电磁优化设计，可以实现1～40GHz频段良好的吸收效果。泡沫的热传导系数为0.018-0.030W/m·K，优于矿棉、珍珠岩。PMI泡沫是新型高性能泡沫材料，其密度30～200Kg/m3，可耐180℃～200℃，比强度比模量高，是各种泡沫中最高的。采用该种材料制备吸波泡沫，可起到很好的承载作用和吸波效果。采用超高分子量聚乙烯(PE)板、芳纶纤维板等高分子材料作为防弹材料，PE板、芳纶纤维板具有质轻、高强、高模等特点。铝板作为反射层，置于吸波层之后，可将透过吸波层的电磁波反射到吸波层内，从而被充分吸收。碳纤维复合材料作为保护层可有效保护防弹板，减少外界环境对防弹板性能的影响，同时碳纤维复合材料封装可有效改善防弹板粘接性能差、易分层等缺点。玻璃钢板作为面板层，可有效保护吸波层，减少外界环境对吸波层性能的影响，同时具有很好的透波性，避免对吸波层吸波性能的影响。另外，在隐身防弹板四周采用封边方法，有效保护内部芯材，避免外界环境因素对芯材的侵蚀，封边所采用的树脂硬度适中，可满足后期安装打磨加工的需要。采用预埋玻璃钢柱的设计，避免在防弹板直接打孔所造成的鼓包现象，且符合安装要求。制备的隐身防弹板具有良好的吸波性能及防弹功能，厚度为15～80mm的复合板可满足不同防弹需求，复合板密度在100～1000Kg/m3，吸波性能可满足Ka、Ku、X、C、S、L全波段或部分波段RCS缩减，可根据实际需求调整复合板结构，可设计性好。吸波层作为结构功能一体化构件，具有一定的力学性能，同时其吸波性能具有很好的可设计性，可根据需求选装不同吸波材料，再根据材料确定最终厚度。另一方面，吸波层由玻璃钢板蒙皮覆盖，可抵御外界环境侵蚀，使用寿命长，可靠性高。吸波层与防弹板经过特殊工艺进行复合，材料结构功能一体化，使材料同时具有防弹和吸波隐身的功能，减少独立结构层数，避免吸吸波层与防弹板分开安装带来的困难，提高施工效率，降低设备的结构复杂性，提高整体可靠性。隐身防弹板采用铆接与胶粘的方式安装在安装骨架上，安装过程简便快捷，对于后续的修补以及更换提供了便利条件。综上所述，本专利技术是一种具有良好的吸波性能及防弹功能且使用寿命长，可靠性高、施工效率高的轻质隐身防弹板及其制备方法。附图说明图1为本专利技术所描述的轻质隐身防弹板的结构示意图。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质隐身防弹板，其特征在于：防弹层表面封装有碳纤维复合材料层(5)，玻璃钢板层(1)、吸波层(2)、铝板(4)、防弹层(8)从外往里排列通过粘接方式合成整体并通过以下方式制备而成：所述的吸波层(2)在所述的铝板(4)上粘接再经50℃～90℃加热固化40～120min后成型；将粘好的整体在50℃～90℃下压制成型，压制时间为30～60min。

【技术特征摘要】
1.一种轻质隐身防弹板，其特征在于：防弹层表面封装有碳纤
维复合材料层(5)，玻璃钢板层(1)、吸波层(2)、铝板(4)、防弹层(8)
从外往里排列通过粘接方式合成整体并通过以下方式制备而成：所述
的吸波层(2)在所述的铝板(4)上粘接再经50℃～90℃加热固化40～
120min后成型；将粘好的整体在50℃～90℃下压制成型，压制时间
为30～60min。
2.根据权利要求1所述的轻质隐身防弹板，其特征在于：所述
的防弹层(8)内预埋有与所述的防弹层(8)等厚的玻璃钢柱(3)用于铆
接安装。
3.根据权利要求2所述的轻质隐身防弹板，其特征在于：整体
通过铆钉(6)和所述的玻璃钢柱(3)安装在安装骨架(7)上。
4.根据权利要求1或2所述的轻质隐身防弹板，其特征在于：
合成整体的所述的吸波层(2)、铝板(4)、防弹层(8)等平面尺寸组成
芯材，上部的所述的玻璃钢板层(1)超过芯材四周2～5mm并封装有封
边胶(9)。
5.根据权利要求1或2所述的轻质隐身防弹板，其特征在于：
总厚度为15～100mm。
6.根据权利要求1或2所述的轻质隐身防弹板，其特征在于：
所述的吸波层(2)采用吸波材料，所述的吸波材料为聚氨酯泡沫、PMI
泡沫或蜂窝夹心结构；所述的防弹层(8)采用轻质防弹材料，所述的
轻质防弹材料为超高分子量聚乙烯板或芳纶纤维板。
7.制备权利要求1所述的轻质隐身防弹板的方法，其特征在于：
包括以下步骤：...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小忠，陈幸开，
申请(专利权)人：长沙达菲新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43