【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及抗弹击装甲，具体涉及一种钛合金装甲结构及其制备方法。
技术介绍
1、防护装甲按结构类型可分为一体式和可拆卸式，可拆卸式装甲是将制备好的装甲面板通过螺接固定在机体结构上；一体式防护装甲是将防弹装甲作为结构承力的一部分，可达到减重效果，机体结构驾驶员前部和下部地板、机体侧部和底部蒙皮均可按一体式来进行设计。可拆卸式装甲的优势是可拆卸，进行常规飞行训练时可将防弹装甲拆除，但是单位质量装甲吸收能量的程度不够，增加了装甲的质量。一体式防弹装甲的制造难度较大，但是兼顾防弹、承载性能，具有优异的综合性能。
2、现在常用的装甲结构为了减轻重量，一般采用陶瓷/高性能纤维树脂基复合材料的复合装甲结构，陶瓷/高性能纤维树脂基复合材料复合装甲板将高硬度、低体积密度的陶瓷与高韧性的高性能纤维树脂基复合材料背板结合，通过面板陶瓷的破碎和背板高性能纤维树脂基复合材料的变形来耗散弹丸动能，从而实现抵挡穿甲弹侵彻的目标。在穿甲弹的侵彻过程中，陶瓷基于其高硬度特性，侵蚀、碎裂弹丸，并通过自身的破碎吸能耗散弹丸的动能，同时使弹丸的侵彻方向发生偏转。
3、但是很多飞机上的结构既需要具有良好的防弹性能，又需要结构本身具有良好的承载性能，从而提升结构的整体性能，降低结构重量，而这类结构一般是多种材料经过有序拓扑布置或排布形成的复杂结构，其制造的难度较大。
4、因此，专利技术人提供了一种钛合金装甲结构及其制备方法。
技术实现思路
1、(1)要解决的技术问题
2、本专
3、(2)技术方案
4、本专利技术的第一方面提供了一种钛合金装甲结构，包括uhmwpe纤维增强树脂基复合材料包覆层、钛合金三维点阵结构层和陶瓷面板层，所述钛合金三维点阵结构胶接于所述陶瓷面板层的上/下端面，所述uhmwpe纤维增强树脂基复合材料包覆层密封式裹设于所述钛合金三维点阵结构层及所述陶瓷面板层。
5、进一步地，钛合金装甲结构还包括钛合金侧板，所述钛合金侧板焊接贴设于所述钛合金三维点阵结构层的周向边沿。
6、进一步地，钛合金装甲结构还包括钛合金裙板，所述钛合金裙板焊接贴设于所述陶瓷面板层的周向边沿。
7、进一步地，钛合金装甲结构还包括所述钛合金顶板，所述钛合金顶板焊接贴设于所述陶瓷面板层的顶部，所述钛合金顶板焊接贴设于所述钛合金侧板的周向边沿。
8、进一步地，所述陶瓷面板层包括多个相互拼接的陶瓷面板。
9、进一步地，钛合金装甲结构还包括树脂泡沫，所述树脂泡沫填充于所述钛合金三维点阵结构的内部，所述树脂泡沫为酚醛树脂泡沫及环氧树脂泡沫中的任一种。
10、进一步地，钛合金装甲结构还包括uhmwpe纤维增强树脂基复合材料层，所述uhmwpe纤维增强树脂基复合材料层位于所述钛合金三维点阵结构层及所述陶瓷面板层之间。
11、本专利技术的第二方面提供了一种上述钛合金装甲结构的制备方法，包括以下步骤：
12、采用超塑成形/扩散连接工艺制备出钛合金三维点阵结构，并对所述钛合金三维点阵的表面进行清洗；
13、制备出uhmwpe纤维增强树脂基复合材料；
14、加工出陶瓷面板，将多个所述陶瓷面板拼接成陶瓷面板层，并与所述钛合金三维点阵结构连接；
15、利用所述uhmwpe纤维增强树脂基复合材料完全包覆所述陶瓷面板及所述钛合金三维点阵结构。
16、进一步地，所述uhmwpe纤维增强树脂基复合材料的基体材料为热塑性树脂、热固性树脂中的任一种。
17、进一步地，所述热塑性树脂为聚乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯及聚氨酯中的至少一种，所述热固性树脂为环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂及碳氢树脂中的至少一种。
18、进一步地，所述陶瓷面板层与所述钛合金三维点阵结构采用胶结连接。
19、进一步地，所述陶瓷面板层为多层结构，相邻的层之间采用胶结连接。
20、(3)有益效果
21、综上，本专利技术通过轻质高强钛合金点阵实现承载、抗冲击功能，uhmwpe纤维增强树脂基复合材料板实现抗侵彻、抗冲击功能，陶瓷面板实现抗侵彻、抗崩落功能，uhmwpe纤维增强树脂基复合材料和金属面板，以及金属与陶瓷面板之间的胶结剂，可以有效地提高界面结合强度，提高装甲的整体抗弹击性能和承载性能。
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1.一种钛合金装甲结构，其特征在于，包括UHMWPE纤维增强树脂基复合材料包覆层(1)、钛合金三维点阵结构层(2)和陶瓷面板层(3)，所述钛合金三维点阵结构层(2)叠放于所述陶瓷面板层(3)的上/下端面，所述UHMWPE纤维增强树脂基复合材料包覆层(1)密封式裹设于所述钛合金三维点阵结构层(2)及所述陶瓷面板层(3)。
2.根据权利要求1所述的钛合金装甲结构，其特征在于，还包括钛合金侧板(4)，所述钛合金侧板(4)焊接贴设于所述钛合金三维点阵结构层(2)的周向边沿。
3.根据权利要求2所述的钛合金装甲结构，其特征在于，还包括所述钛合金顶板(7)，所述钛合金顶板(7)焊接贴设于所述陶瓷面板层(3)的顶部，所述钛合金顶板(7)焊接贴设于所述钛合金侧板(4)的周向边沿。
4.根据权利要求1所述的钛合金装甲结构，其特征在于，还包括钛合金裙板(5)，所述钛合金裙板(5)贴设于所述陶瓷面板层(3)的周向边沿。
5.根据权利要求1所述的钛合金装甲结构，其特征在于，还包括树脂泡沫(6)，所述树脂泡沫(6)填充于所述钛合金三维点阵结构(2)的内部；所
6.根据权利要求1-5中任一项所述的钛合金装甲结构，其特征在于，还包括UHMWPE纤维增强树脂基复合材料层(8)，所述UHMWPE纤维增强树脂基复合材料层(8)位于所述钛合金三维点阵结构层(2)及所述陶瓷面板层(3)之间。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的钛合金装甲结构的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述UHMWPE纤维增强树脂基复合材料的基体材料为热塑性树脂、热固性树脂中的任一种。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述热塑性树脂为聚乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯及聚氨酯中的至少一种，所述热固性树脂为环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂及碳氢树脂中的至少一种。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷面板层与所述钛合金三维点阵结构采用胶结连接。
...【技术特征摘要】
1.一种钛合金装甲结构，其特征在于，包括uhmwpe纤维增强树脂基复合材料包覆层(1)、钛合金三维点阵结构层(2)和陶瓷面板层(3)，所述钛合金三维点阵结构层(2)叠放于所述陶瓷面板层(3)的上/下端面，所述uhmwpe纤维增强树脂基复合材料包覆层(1)密封式裹设于所述钛合金三维点阵结构层(2)及所述陶瓷面板层(3)。
2.根据权利要求1所述的钛合金装甲结构，其特征在于，还包括钛合金侧板(4)，所述钛合金侧板(4)焊接贴设于所述钛合金三维点阵结构层(2)的周向边沿。
3.根据权利要求2所述的钛合金装甲结构，其特征在于，还包括所述钛合金顶板(7)，所述钛合金顶板(7)焊接贴设于所述陶瓷面板层(3)的顶部，所述钛合金顶板(7)焊接贴设于所述钛合金侧板(4)的周向边沿。
4.根据权利要求1所述的钛合金装甲结构，其特征在于，还包括钛合金裙板(5)，所述钛合金裙板(5)贴设于所述陶瓷面板层(3)的周向边沿。
5.根据权利要求1所述的钛合金装甲结构，其特征在于，还包括树脂泡沫(...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，赵冰，慕延宏，刘胜京，韩玉杰，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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