一种轻质复合防弹板制造技术

一种轻质复合防弹板，该防弹板由若干防弹基板采用热压成型方式叠合而成，防弹基板的主体结构件为钢质网板，钢质网板外表面依次制备有覆铝层和陶瓷层；钢质网板厚度为0.1mm～1mm；钢质网板的网孔孔径≤0.4mm；覆铝层的厚度≥0.05mm；陶瓷层的厚度≥0.01mm；覆铝层采用热浸镀方式制备；陶瓷层采用微弧氧化方式制备。轻质复合防弹板制造方法的步骤为：根据防弹板设计需要选择钢质网板；对选定的钢质网板进行热浸铝处理，制备覆铝层；对制备有覆铝层的钢质网板进行微弧氧化处理，制备出的Al2O3陶瓷层；对制备有覆铝层和陶瓷层的钢质网板进行热扩散处理，防弹基板制备完成；对叠放状态的防弹基板进行热压成型处理，保证相邻防弹基板的网孔交错布置，直至防弹板制备完成。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质复合防弹板
本技术属于防弹板制造
，特别是涉及一种轻质复合防弹板。
技术介绍
随着弹丸速度和冲击能量的不断提高，对武器装备附加防弹板的防护性能也提出了更高的要求。防弹板经历了从单质防弹板到复合防弹板的演化，单质防弹板也由最早的金属材质发展到了陶瓷材质，而复合防弹板也从早期的传统材质复合板发展到了高分子纤维织物材料复合板。对于金属材质的防弹板来说，是应用时间跨度最长且应用数量最大的单质防弹板，在早期的弹丸速度和冲击能量下，传统的金属材质防弹板能够对武器装备产生较好的防护性能，但随着弹丸速度和冲击能量的进一步提高，金属材质防弹板已难以满足防护要求。为此，陶瓷材质防弹板以其具有的超高硬度，也被越来越多的使用，为了弥补金属材质防弹板的不足，陶瓷材质防弹板与金属材质防弹板开始配合使用，其防护效能可以达到金属材质防弹板的两倍以上；但是，尽管防护效能得到了有效提高，但其抗多发弹打击能力却偏弱，由于陶瓷材质具有的脆性特点，在弹丸的高速冲击下极易碎裂，而碎裂后的陶瓷材质防弹板也将失去原本的防护性能。目前，高分子纤维织物材料越来越多在防弹板领域被应用，其强度可达到钢的五倍，现阶段的高性能防弹板几乎都使用了高分子纤维织物材料。对于传统材质复合防弹板来说，基本上都是金属材质防弹板与陶瓷材质防弹板的叠层复合，为了提高防弹板的防护性能，只能不断增加防弹板厚度和叠层数量，但防弹板的重量也被迫增加，而重量的增加必然对装备的机动灵活性能产生消极影响。而当高分子纤维织物材料被应用到防弹板后，尽管有效降低了防弹板厚度和重量，但为了保证防弹板的防护性能，防弹板厚度和重量仍然存在一个下限值，也就是说，想要进一步降低防弹板厚度和重量而不影响防护性能已经难以实现，另一方面也制约了装备在机动灵活性能上的提升。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种轻质复合防弹板，该防弹板首次采用钢质网板作为主体结构件，且在钢质网板表面依次制备有覆铝层和陶瓷层，而且防弹板由若干防弹基板叠合构成，与传统材质复合防弹板相比，同等厚度条件下，进一步降低了重量，而且防护性能也得到显著提高，并对装备的机动灵活性能产生了积极影响。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种轻质复合防弹板，由若干防弹基板叠合而成，所述防弹基板的主体结构件为钢质网板，在钢质网板外表面依次制备有覆铝层和陶瓷层。所述钢质网板的厚度为0.1mm～1mm。所述钢质网板的网孔孔径≤0.4mm。所述覆铝层的厚度≥0.05mm。所述陶瓷层的厚度≥0.01mm。所述覆铝层采用热浸镀方式制备。所述陶瓷层采用微弧氧化方式制备。轻质复合防弹板由若干防弹基板采用热压成型方式叠合制备得到。一种轻质复合防弹板的制造方法，包括如下步骤：步骤一：根据防弹板设计需要，选择相应厚度、尺寸及网孔孔径的钢质网板；步骤二：对选定的钢质网板进行热浸铝处理，以在钢质网板表面制备出相应厚度的覆铝层；步骤三：对制备有覆铝层的钢质网板进行微弧氧化处理，微弧氧化溶液为铝微弧氧化溶液，微弧氧化电源模式为恒流或恒压，电压为400V～800V，微弧氧化处理时间≤20min，以在覆铝层表面制备出相应厚度的陶瓷层，陶瓷层的材质为Al2O3；步骤四：对制备有覆铝层和陶瓷层的钢质网板进行热扩散处理，热扩散处理温度为950℃～1000℃，热扩散处理时间为4h～6h；当热扩散处理结束后，防弹基板制备完成；步骤五：首先将制备好的防弹基板逐层叠放在一起，保证相邻的防弹基板之间的网孔交错布置，然后对叠放好的防弹基板进行热压成型处理，热压成型处理温度为铝熔点，热压成型处理压力为15Mpa～25Mpa，热压成型处理时间为30min～60min；当热压成型处理结束后，轻质复合防弹板制备完成。步骤二中的热浸铝处理的具体工艺流程为：步骤1：对钢质网板进行酸洗，酸洗液为160g/l～200g/l的盐酸，酸洗温度为15℃～25℃，酸洗时间为2min～5min；步骤2：先将完成酸洗后的钢质网板进行干燥处理，然后对钢质网板进行水洗，水洗液为蒸馏水，水洗温度为65℃～75℃，水洗时间为5min～10min；步骤3：将完成水洗后的钢质网板进行助镀处理，助镀液为200g/l～400g/l的氯化铵溶液，氯化铵溶液的PH值为4～5，助镀温度为70℃～90℃，助镀时间为3min～5min；步骤4：将完成助镀后的钢质网板进行热浸铝处理，铝液选用1级以上的铝锭或工业纯铝熔化制得，热浸铝处理温度为710℃～730℃，热浸铝处理时间为2min～3min。本技术的有益效果：本技术与现有技术相比，防弹板首次采用钢质网板作为主体结构件，且在钢质网板表面依次制备有覆铝层和陶瓷层，而且防弹板由若干防弹基板叠合构成，与传统材质复合防弹板相比，同等厚度条件下，进一步降低了重量，而且防护性能也得到显著提高，并对装备的机动灵活性能产生了积极影响。附图说明图1为单层防弹基板的结构示意图；图2为图1中A-A剖视图；图3为图2中I部放大图；图4为由两层防弹基板叠合而成的轻质复合防弹板示意图；图5为由三层防弹基板叠合而成的轻质复合防弹板示意图；图中，1—防弹基板，2—钢质网板，3—覆铝层，4—陶瓷层。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的详细说明。如图1～5所示，一种轻质复合防弹板，由若干防弹基板1叠合而成，所述防弹基板1的主体结构件为钢质网板2，在钢质网板2外表面依次制备有覆铝层3和陶瓷层4。所述钢质网板2的厚度为0.1mm～1mm。所述钢质网板2的网孔孔径≤0.4mm。所述覆铝层3的厚度≥0.05mm。所述陶瓷层4的厚度≥0.01mm。所述覆铝层3采用热浸镀方式制备。所述陶瓷层4采用微弧氧化方式制备。轻质复合防弹板由若干防弹基板1采用热压成型方式叠合制备得到。一种轻质复合防弹板的制造方法，包括如下步骤：步骤一：根据防弹板设计需要，选择相应厚度、尺寸及网孔孔径的钢质网板2；本实施例中，钢质网板2的厚度为0.5mm，钢质网板2的网孔孔径为0.15mm；步骤二：对选定的钢质网板2进行热浸铝处理，以在钢质网板2表面制备出0.1mm的覆铝层3；其中，热浸铝处理的具体工艺流程为：步骤1：对钢质网板2进行酸洗，酸洗液为180g/l的盐酸，酸洗温度为20℃±2℃，酸洗时间为3min；步骤2：先将完成酸洗后的钢质网板2进行干燥处理，然后对钢质网板2进行水洗，水洗液为蒸馏水，水洗温度为70℃±2℃，水洗时间为8min；步骤3：将完成水洗后的钢质网板2进行助镀处理，助镀液为300g/l的氯化铵溶液，氯化铵溶液的PH值为4～5，助镀温度为80℃±2℃，助镀时间为4min；步骤4：将完成助镀后的钢质网板2进行热浸铝处理，铝液选用1级以上的铝锭或工业纯铝熔化制得，热浸铝处理温度为720℃±5℃，热浸铝处理时间为3min；步骤三：对制备有覆铝层3的钢质网板2进行微弧氧化处理，微弧氧化溶液为5g/l～10g/l的硅酸钠及氟化钠的混合溶液，微弧氧化电源模式为先恒流后恒压，正向电压为450V，负向电压为50V，正向电流为6A，负向电流为3A，占空比为30％，微弧氧化处理时间为20min，以在覆铝层3表面通过原位生长方式制备出约0.05mm的陶瓷层4，陶瓷层4的材质为Al2O3；步骤四：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质复合防弹板，其特征在于：由若干防弹基板叠合而成，所述防弹基板的主体结构件为钢质网板，在钢质网板外表面依次制备有覆铝层和陶瓷层。

【技术特征摘要】
1.一种轻质复合防弹板，其特征在于：由若干防弹基板叠合而成，所述防弹基板的主体结构件为钢质网板，在钢质网板外表面依次制备有覆铝层和陶瓷层。2.根据权利要求1所述的一种轻质复合防弹板，其特征在于：所述钢质网板的厚度为0.1mm～1mm。3.根据权利要求1所述的一种轻质复合防弹板，其特征在于：所述钢质网板的网孔孔径≤0.4mm。4.根据权利要求1所述的一种轻质复合防弹板，其特征在于：所述覆铝层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晖，杜春燕，李玉海，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21