【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于防弹装甲涂层，尤其是涉及一种高性能防弹陶瓷及其制备方法。
技术介绍
1、随着装甲复合材料技术的迅速发展，陶瓷装甲复合材料以其在防护领域的卓越表现受到世界各国的密切关注，已被证实为最理想的装甲防护材料。陶瓷复合装甲选用陶瓷作为面板材料，利用陶瓷的高硬度和高强度磨蚀并破碎弹丸，达到防弹的功能。
2、陶瓷基体由于具有高的脆性，在弹丸和陶瓷基体发生相互作用时，冲击点及附近的陶瓷发生碎裂并飞溅，削弱了陶瓷的防弹能力。现有技术一般通过在陶瓷表面粘结芳纶止裂层或金属薄板来阻止陶瓷飞溅，但冲击碎裂的陶瓷无法有效聚集，对陶瓷防弹能力的提升不明显。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出一种高性能防弹陶瓷及其制备方法，具体为：
2、一种高性能防弹陶瓷，在陶瓷基体上由下至上依次制备叠加有金属过渡层、硬质合金涂层以及硬质陶瓷涂层，其中，在金属过渡层之上采用超音速火焰喷涂方法制备硬质合金涂层，然后采用激光刻蚀方法在硬质合金涂层上表面开设矩阵间隔排列的多个盲孔槽，再采用超音速火焰喷涂方法制备软金属将所有盲孔槽填满，通过打磨将各个盲孔槽内的软金属的上表面与硬质合金涂层上表面平齐后，采用大气等离子喷涂方法在硬质合金涂层以及软金属共面的上表面上制备硬质陶瓷涂层。
3、上述结构在弹丸冲击过程中，表层的硬质陶瓷涂层对弹丸形成最初的破坏，同时硬质陶瓷涂层被击碎，但由于位于硬质陶瓷涂层下方的硬质合金涂层上表面设置了多个盲孔槽，每个盲孔槽内填满了软金属，在弹丸前的硬质陶瓷
4、进一步，所述金属过渡层采用物理气相沉积方法制备而成。
5、进一步，所述金属过渡层为ti过渡层。
6、进一步，制备硬质合金涂层的涂层材料为cr3c2-nicr或wc-co硬质合金材料，硬质合金涂层的涂层厚度为200～300μm。
7、进一步，相邻的盲孔槽之间的最小间隔距离为1～3mm，盲孔槽的槽深为50～100μm。
8、进一步，盲孔槽呈四面柱型，顶面槽口的边长为2～5mm。或者，盲孔槽呈圆柱体型，槽口圆面的直径为2～5mm。
9、进一步，所述软金属层原料采用cu或al。
10、所述硬质陶瓷涂层采用的涂层原料为al2o3或ticn，涂层的厚度为200～300μm。
11、所述超音速火焰喷涂的工艺参数为：燃气(c2h2)流量为20～25l/min，氧气流量为200～230l/min，喷涂距离为200～300mm。
12、所述等离子喷涂的工艺参数为：喷涂电流400～600a，喷涂电压为40～70v，喷涂距离为100～130mm。
13、如上所述一种高性能防弹陶瓷的制备方法，包括：
14、步骤一：采用酒精对陶瓷基体进行表面清洁，并用超声波清洗，之后采用吹风机吹干；
15、步骤二：采用物理气相沉积方法在陶瓷基体表面制备金属过渡层；
16、步骤三：采用超音速火焰喷涂方法在金属过渡层之上制备硬质合金涂层；
17、步骤四：采用激光刻蚀方法在硬质合金涂层表面上开设多个矩阵间隔排列的盲孔槽；
18、步骤五：采用超音速火焰喷涂方法制备软金属填满每个盲孔槽，再通过打磨使各个盲孔槽内的软金属的上表面与硬质合金涂层上表面平齐；
19、步骤六：采用大气等离子喷涂方法在硬质合金涂层以及各个盲孔槽内的软金属共面的上表面上制备硬质陶瓷涂层。
20、本专利技术在防弹陶瓷表面制备复合涂层，通过各涂层的材料和组合结构设计达到聚集冲击点附近碎裂陶瓷，增大侵彻阻力，提升陶瓷防弹能力。
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1.一种高性能防弹陶瓷，其特征在于，在陶瓷基体上由下至上依次制备叠加有金属过渡层、硬质合金涂层以及硬质陶瓷涂层，其中，在金属过渡层之上采用超音速火焰喷涂方法制备硬质合金涂层，然后采用激光刻蚀方法在硬质合金涂层上表面开设矩阵间隔排列的多个盲孔槽，再采用超音速火焰喷涂方法制备软金属将所有盲孔槽填满，通过打磨将各个盲孔槽内的软金属的上表面与硬质合金涂层上表面平齐后，采用大气等离子喷涂方法在硬质合金涂层以及软金属共面的上表面上制备硬质陶瓷涂层。
2.根据权利要求1所述的一种高性能防弹陶瓷，其特征在于，所述金属过渡层为采用物理气相沉积方法制备而成的Ti过渡层。
3.根据权利要求1所述的一种高性能防弹陶瓷，其特征在于，制备硬质合金涂层的涂层材料为Cr3C2-NiCr或WC-Co硬质合金材料，硬质合金涂层的涂层厚度为200～300μm。
4.根据权利要求1所述的一种高性能防弹陶瓷，其特征在于，相邻的盲孔槽之间的最小间隔距离为1～3mm，盲孔槽的槽深为50～100μm。
5.根据权利要求1所述的一种高性能防弹陶瓷，其特征在于，盲孔槽呈四面柱型，顶面
6.根据权利要求1所述的一种高性能防弹陶瓷，其特征在于，所述软金属层原料采用Cu或Al。
7.根据权利要求1所述的一种高性能防弹陶瓷，其特征在于，所述硬质陶瓷涂层采用的涂层原料为Al2O3或TiCN，涂层的厚度为200～300μm。
8.一种高性能防弹陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的一种高性能防弹陶瓷的制备方法，其特征在于，所述超音速火焰喷涂的工艺参数为：燃气(C2H2)流量为20～25L/min，氧气流量为200～230L/min，喷涂距离为200～300mm；所述等离子喷涂的工艺参数为：喷涂电流400～600A，喷涂电压为40～70V，喷涂距离为100～130mm。
10.根据权利要求8所述的一种高性能防弹陶瓷的制备方法，其特征在于，所述金属过渡层为采用物理气相沉积方法制备而成的Ti过渡层；
...【技术特征摘要】
1.一种高性能防弹陶瓷，其特征在于，在陶瓷基体上由下至上依次制备叠加有金属过渡层、硬质合金涂层以及硬质陶瓷涂层，其中，在金属过渡层之上采用超音速火焰喷涂方法制备硬质合金涂层，然后采用激光刻蚀方法在硬质合金涂层上表面开设矩阵间隔排列的多个盲孔槽，再采用超音速火焰喷涂方法制备软金属将所有盲孔槽填满，通过打磨将各个盲孔槽内的软金属的上表面与硬质合金涂层上表面平齐后，采用大气等离子喷涂方法在硬质合金涂层以及软金属共面的上表面上制备硬质陶瓷涂层。
2.根据权利要求1所述的一种高性能防弹陶瓷，其特征在于，所述金属过渡层为采用物理气相沉积方法制备而成的ti过渡层。
3.根据权利要求1所述的一种高性能防弹陶瓷，其特征在于，制备硬质合金涂层的涂层材料为cr3c2-nicr或wc-co硬质合金材料，硬质合金涂层的涂层厚度为200～300μm。
4.根据权利要求1所述的一种高性能防弹陶瓷，其特征在于，相邻的盲孔槽之间的最小间隔距离为1～3mm，盲孔槽的槽深为50～100μm。
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：米鹏博，范红娜，李鑫，齐长见，
申请(专利权)人：中航装甲科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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