一种防弹陶瓷复合板制造技术

本发明专利技术提供一种防弹陶瓷复合板，包括自上而下设置的陶瓷层，基板层，所述的陶瓷层与基板层之间设置有缓冲层，所述的陶瓷层为多组V型结构的陶瓷单元拼接而成，或是由多组V型结构的陶瓷单元组合一体成型。本发明专利技术解决了现有的防弹陶瓷层对弹丸无置偏效果，或存在置偏弹丸时有“盲区”的缺点。的缺点。的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种防弹陶瓷复合板


[0001]本专利技术涉及防护装备
，尤其涉及一种防弹陶瓷复合板。

技术介绍

[0002]在防护装备
探寻质量更轻、防护性能更佳、工艺性更好的材料和结构一直是该领域致力的目标和方向。通过改变弹丸的飞行轨迹，致偏来袭弹丸是提高装甲防弹能力的技术途径之一。例如在防弹车辆设计时可以通过车辆的结构设计，通过改变车辆某些部位迎弹面与弹丸水平射击之间的夹角来达到致偏弹丸或“跳弹”目的。弹丸被致偏后，一方面弹丸的垂直穿透力被分解，另一方面基础装甲“变相”增厚，从而有效的提高了车辆装甲的防弹能力。但在大部分的防护装备产品的应用场合中，很难通过改变入射角的设计方法来达到致偏弹丸的目的，比如人体防护领域中的防弹插板、工程防护领域移动防弹板、车辆垂直门板等。
[0003]公告号为CN109059657A的专利，提供了一种装甲防护的抗弹陶瓷，该抗弹陶瓷外形呈六边形，其中一个表面为平面，另一个表面中心设置有圆形凹槽，圆形凹槽底部与侧面通过弧面过渡连接，该专利利用弧形结构改变弹丸的弹道，达到置偏效果，但是该结构弧形面底部陶瓷最薄弱部分几乎没有置偏效果，存在被击穿的隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种防弹陶瓷复合板，解决现有的防弹陶瓷层对弹丸无置偏效果，或存在置偏弹丸时有“盲区”的缺点。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种防弹陶瓷复合板，包括自上而下设置的陶瓷层，基板层，所述的陶瓷层与基板层之间设置有缓冲层，所述的陶瓷层为多组V型结构的陶瓷单元拼接而成，或是由多组V型结构的陶瓷单元组合一体成型。
[0007]进一步地，所述陶瓷单元的V型结构夹角α为127～152度。
[0008]进一步地，所述陶瓷单元的材料为氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、碳化硼陶瓷、氮化硼陶瓷、硼化钛陶瓷其中的一种，所述陶瓷单元的陶瓷厚度为3～50mm。
[0009]进一步地，所述的陶瓷层外侧还设置有外层面层，所述外层面层的材料为玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、铝合金中的一种，所述外层面层的厚度为1～5mm。
[0010]进一步地，所述缓冲层的上端面也为V型结构拼接而成，并与陶瓷层凹凸贴合。
[0011]进一步地，所述缓冲层的V型结构的最低点至缓冲层下端面的厚度为3～10mm；所述的缓冲层为弹性材料填充而成，所述缓冲层的弹性模量为0.05～1.0GPa。
[0012]进一步地，所述的弹性材料为橡胶、泡沫塑料、泡沫金属、蜂窝材料中的一种或多种。
[0013]进一步地，所述基板层的材料为树脂基复合材料、钢、超高分子量聚乙烯、芳纶其中的一种；所述基板层的厚度为缓冲层的最薄处厚度、外层面层、陶瓷层相加厚度总和的1
～2倍。
[0014]本专利技术的有益效果：本专利技术一种防弹陶瓷复合板，对比传统的平板式复合防弹板结构，具有自重轻、抗弹性能优良的特点，能在各入射方向置偏枪弹弹丸，在相同重量条件下能更有效地提高陶瓷复合板的防护性能。
[0015]以下将结合附图和实施例，对本专利技术进行较为详细的说明。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一种防弹陶瓷复合板的结构图。
[0017]图2为本专利技术一种防弹陶瓷复合板的截面图。
[0018]图3为本专利技术中陶瓷单元的结构图。
具体实施方式
[0019]如图1和图2所示的一种防弹陶瓷复合板，包括自上而下设置的陶瓷层2，基板层4，所述的陶瓷层2与基板层4之间设置有缓冲层3，所述的陶瓷层2为多组V型结构的陶瓷单元拼接而成，或是由多组V型结构的陶瓷单元组合一体成型。
[0020]优选地，结合上述方案，如图3所示，为了能实现最好的弹丸偏置效果，所述陶瓷单元的V型结构夹角α为127～152度。
[0021]优选地，结合上述方案，能够达到厚度、重量和防弹性能的最优化匹配，所述陶瓷单元的材料为氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、碳化硼陶瓷、氮化硼陶瓷、硼化钛陶瓷其中的一种，所述陶瓷单元的陶瓷厚度为3～50mm。
[0022]优选地，结合上述方案，为了更好地束缚陶瓷层2，所述的陶瓷层2外侧还设置有外层面层1，该外层面层1可以为复合材料或弹性涂层等，所述外层面层1的材料为玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、铝合金中的一种，所述外层面层1的厚度为1～5mm。
[0023]优选地，结合上述方案，为了更好地与陶瓷层2连接配合实现缓冲，所述缓冲层3的上端面也为V型结构拼接而成，并与陶瓷层2凹凸贴合。
[0024]优选地，结合上述方案，为了提供足够的缓冲，降低陶瓷碎化程度，所述缓冲层3的V型结构的最低点至缓冲层3下端面的厚度为3～10mm；所述的缓冲层3为弹性材料填充而成，所述缓冲层3的弹性模量为0.05～1.0GPa。一般来说，缓冲层的功能材料厚度会随着中间缓冲功能材料弹性模量的提高而增加。
[0025]优选地，结合上述方案，为了保证更好的缓冲效果，所述的弹性材料为橡胶、泡沫塑料、泡沫金属、蜂窝材料中的一种或多种。
[0026]优选地，结合上述方案，为了能在提供防弹板的整体刚度的同时提高防弹能力，以及基板层4对陶瓷碎片的抵抗，所述基板层4的材料为树脂基复合材料、钢、超高分子量聚乙烯、芳纶其中的一种；所述基板层4的厚度为缓冲层3的最薄处厚度、外层面层1、陶瓷层2相加厚度总和的1～2倍。
[0027]本专利技术的原理：本专利技术的陶瓷层2通过V型结构的陶瓷单元组合，“V”型夹角α设计为127～152度时，能够达到材料厚度、重量和防弹性能的最优匹配，陶瓷层2的长宽尺寸和厚度可根据产品的大小及防护级别设计。弹丸在接触V型表面的任何凸起部位后均会被致偏，改变弹丸的入射角，同时弹丸的飞行姿态会发生变化，从而达到提高抗弹性能的目的。
即使发生小概率事件，若弹丸击中V型结构的底部，由于两个陶瓷单元之间V型角度的存在，此处的弹丸攻击部位的陶瓷厚度为陶瓷厚度t的1/[cos1/2(180
‑
α)]倍，由于α<180，所以cos1/2(180
‑
α)<1，故此处的厚度大于陶瓷单元的厚度，有效地提高了抗弹性能。
[0028]缓冲层3的作用主要为刚性过渡层，优选的缓冲功能材料的弹性模量在0.05～1.0GPa之间，在弹丸击中陶瓷层2后，能有效地对动能进行吸收缓冲，能够很好地减少陶瓷碎化程度。此缓冲层3还可以设计为多功能层，通过添加多功能材料实现功能性指标，比如添加剪切增稠液体、负泊松比材料提高防弹性能，添加隔热材料提高产品的隔热能力，添加电磁隔离材料提高产品的电磁屏蔽能力等等。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。对于本领域的技术人员而言，可以具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防弹陶瓷复合板，包括自上而下设置的陶瓷层(2)，基板层(4)，其特征是，所述的陶瓷层(2)与基板层(4)之间设置有缓冲层(3)，所述的陶瓷层(2)为多组V型结构的陶瓷单元拼接而成，或是由多组V型结构的陶瓷单元组合一体成型。2.根据权利要求1所述的防弹陶瓷复合板，其特征是，所述陶瓷单元的V型结构夹角α为127～152度。3.根据权利要求1或2所述的防弹陶瓷复合板，其特征是，所述陶瓷单元的材料为氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、碳化硼陶瓷、氮化硼陶瓷、硼化钛陶瓷其中的一种，所述陶瓷单元的陶瓷厚度为3～50mm。4.根据权利要求1所述的防弹陶瓷复合板，其特征是，所述的陶瓷层(2)外侧还设置有外层面层(1)，所述外层面层(1)的材料为玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、铝合金中的一种，所述外层面层(1)的厚度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱增余，
申请(专利权)人：广东亚太新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：