一种金属包覆陶瓷复合装甲及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种金属包覆陶瓷复合装甲及其制备方法，制备方法包括：金属背板与陶瓷块粘结；利用摩擦挤压固相增材装备，通过摩擦生热软化金属材料，并在挤压作用下使软化金属材料涂覆在陶瓷块间的空隙中形成薄层；通过有机胶粘层将金属面板粘结在陶瓷块上，形成金属包覆陶瓷复合装甲，最后加热、保温并矫直处理。本发明专利技术金属包覆陶瓷复合装甲中陶瓷块间的空隙通过摩擦生热软化而填充有金属材料层，解决了陶瓷块间存在间隙而影响复合装甲抗侵彻性的问题，并且使用摩擦挤压固相增材装置形成的不同金属层只需通过摩擦生热软化即可涂覆在陶瓷块间隙，操作过程简单，不产生污染，无需外加热源，是一种切实可行且符合现代环保要求的制作方法，实用性强。实用性强。实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种金属包覆陶瓷复合装甲及其制备方法

：
[0001]本专利技术属于装甲防护
，具体涉及一种金属包覆陶瓷复合装甲及其制备方法。

技术介绍
：
[0002]装甲防护是制约战场军事装备生存能力最关键的组成部分，随着武器装备的发展，单一材料组成的均质装甲开始无法满足实际战场的防护需求，随之带来的是多种材料复合的复合装甲。金属与非金属复合装甲拥有良好的抗穿甲弹与破甲弹的能力，在现代主战坦克中应用广泛。
[0003]为了提高金属包覆陶瓷复合装甲的性能，以往采用的常规方法是爆炸复合或者轧制将陶瓷包覆在金属板中。采用爆炸复合需外加热源且产生污染，不符合清洁生产的要求；采用轧制加工过程复杂，不适合大规模生产。因此急需一种新型的、加工过程简单的技术来制备复合装甲。
[0004]基于此，本专利技术提供一种金属包覆陶瓷复合装甲及其制备方法以解决上述问题。

技术实现思路
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[0005]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种金属包覆陶瓷复合装甲及其制备方法，利用摩擦挤压固相增材装备解决目前陶瓷块间存在间隙而影响复合装甲抗侵彻性的问题，且工艺简单，无需外加热源，不产生污染。
[0006]本专利技术采用以下技术方案：
[0007](一)一种金属包覆陶瓷复合装甲，包括依次粘结固定的金属面板、陶瓷块和金属背板；所述陶瓷块设置若干个，陶瓷块间的空隙填充有金属材料层。
[0008]进一步的，所述金属材料层包括依次层叠复合的钛层、铝层和钛铝合金层。
[0009]进一步的，所述钛层、铝层和钛铝合金层的厚度均为1～2mm，金属材料层的厚度为3～6mm。
[0010]进一步的，所述钛层、铝层和钛铝合金层分别通过摩擦挤压固相增材装备进行摩擦生热软化而涂覆在陶瓷块间的空隙。
[0011](二)本专利技术还提供一种金属包覆陶瓷复合装甲的制备方法，包括以下步骤：
[0012]S1、金属背板与陶瓷块粘结：
[0013]通过有机胶粘层将陶瓷块粘结在金属背板上，金属背板为陶瓷提供强度支撑；
[0014]S2、陶瓷块间涂覆金属层的制备：
[0015]利用摩擦挤压固相增材装备，通过摩擦生热软化金属材料，并在挤压作用下使软化金属材料涂覆在陶瓷块间的空隙中形成薄层；
[0016]S3、金属面板粘结：
[0017]通过有机胶粘层将金属面板粘结在陶瓷块上，形成金属包覆陶瓷复合装甲。
[0018]S4、加热、保温：
[0019]将所制成的金属包覆陶瓷复合装甲放置在加热炉内进行加热并保温。
[0020]进一步的，所述S1中，金属背板为铝合金板。
[0021]进一步的，所述S2中，依次将钛、铝、钛铝合金逐层积累填充在陶瓷块间的空隙。
[0022]进一步的，所述S3中，金属面板为装甲钢板。
[0023]进一步的，所述S4中，加热温度为500～700℃，保温时间为2～10h。
[0024]进一步的，所述S4中，加热保温后，从加热炉内取出金属包覆陶瓷复合装甲，对金属包覆陶瓷复合装甲进行矫直处理。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026](1)本专利技术金属包覆陶瓷复合装甲包括依次粘结固定的金属面板、陶瓷块和金属背板。所述陶瓷块间的空隙通过摩擦生热软化而填充金属材料层，解决了陶瓷块间存在间隙而影响复合装甲抗侵彻性的问题；
[0027](2)本专利技术具有三层结构，当高速弹丸撞击金属包覆陶瓷复合装甲时，陶瓷块间隙涂覆的金属堆叠层使得陶瓷抗侵彻能力增加，并且使用摩擦挤压固相增材装置形成的不同金属层只需通过摩擦生热软化即可涂覆在陶瓷块间隙，操作过程简单，相对于常规的爆炸复合和轧制而成的金属层效果更好，且形成过程不产生污染，无需外加热源，是一种切实可行且符合现代环保要求的制作方法，实用性强。
附图说明：
[0028]图1为不包覆金属的陶瓷复合装甲示意图；
[0029]图2为金属包覆陶瓷复合装甲示意图；
[0030]图3为正六边形陶瓷块结构示意图；
[0031]图4为陶瓷块间隙涂覆金属层示意图；
[0032]附图中的标记为：
[0033]1、金属面板；2、陶瓷块；3、金属背板；4、钛铝合金层；5、铝层；6、钛层。
具体实施方式：
[0034]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]本专利技术提供一种金属包覆陶瓷复合装甲，包括依次粘结固定的金属面板1、陶瓷块2和金属背板3；所述陶瓷块2设置若干个，陶瓷块2间的空隙填充有金属材料层；所述金属材料层包括依次层叠复合的钛层、铝层和钛铝合金层；所述钛层、铝层和钛铝合金层的厚度均为1～2mm，金属材料层的厚度为3～6mm；所述钛层、铝层和钛铝合金层分别通过摩擦挤压固相增材装备进行摩擦生热软化而涂覆在陶瓷块2间的空隙。
[0036]具体的，本专利技术金属包覆陶瓷复合装甲的制备方法包括以下步骤：
[0037](一)金属背板与陶瓷块粘结：
[0038]通过有机胶粘层将陶瓷块2粘结在金属背板3上，金属背板3为陶瓷提供强度支撑。其中，金属背板3为铝合金板。
[0039](二)陶瓷块间涂覆金属层的制备：
[0040]利用摩擦挤压固相增材装备，通过摩擦生热软化金属材料，并在挤压作用下使软化金属材料涂覆在陶瓷块2间的空隙中形成薄层，依次将钛、铝、钛铝合金逐层积累填充在陶瓷块2间的空隙。
[0041](三)金属面板粘结：
[0042]通过有机胶粘层将金属面板1粘结在陶瓷块2上，形成金属包覆陶瓷复合装甲。其中，金属面板1为装甲钢板。
[0043](四)加热、保温：
[0044]将所制成的金属包覆陶瓷复合装甲放置在加热炉内进行加热并保温，加热温度为500～700℃，保温时间为2～10h。加热保温结束后，从加热炉内取出金属包覆陶瓷复合装甲，对金属包覆陶瓷复合装甲进行矫直处理。
[0045]实施例1
[0046]本专利技术实施例提供一种金属包覆陶瓷复合装甲，包括依次粘结固定的金属面板1、陶瓷块2和金属背板3；所述陶瓷块2设置若干个，陶瓷块2间的空隙填充有金属材料层；所述金属材料层包括依次层叠复合的钛层、铝层和钛铝合金层；所述钛层、铝层和钛铝合金层的厚度均为2mm，金属材料层的厚度为6mm；所述钛层、铝层和钛铝合金层分别通过摩擦挤压固相增材装备进行摩擦生热软化而涂覆在陶瓷块2间的空隙。
[0047]具体的，本专利技术实施例金属包覆陶瓷复合装甲的制备方法包括以下步骤：
[0048](1)金属背板与陶瓷块粘结：
[0049]采用4.5mm厚的铝合金作为金属背板3，为陶瓷提供足够的强度支撑，防止装甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属包覆陶瓷复合装甲，其特征在于，包括依次粘结固定的金属面板(1)、陶瓷块(2)和金属背板(3)；所述陶瓷块(2)设置若干个，陶瓷块(2)间的空隙填充有金属材料层。2.根据权利要求1所述的金属包覆陶瓷复合装甲，其特征在于，所述金属材料层包括依次层叠复合的钛层、铝层和钛铝合金层。3.根据权利要求1所述的金属包覆陶瓷复合装甲，其特征在于，所述钛层、铝层和钛铝合金层的厚度均为1～2mm，金属材料层的厚度为3～6mm。4.根据权利要求1所述的金属包覆陶瓷复合装甲，其特征在于，所述钛层、铝层和钛铝合金层分别通过摩擦挤压固相增材装备进行摩擦生热软化而涂覆在陶瓷块(2)间的空隙。5.一种金属包覆陶瓷复合装甲的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、金属背板与陶瓷块粘结：通过有机胶粘层将陶瓷块(2)粘结在金属背板(3)上；S2、陶瓷块间涂覆金属层的制备：利用摩擦挤压固相增材装备，通过摩擦生热软化金属材料，并在挤压作用下使软化金属材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭训忠，沈一洲，陈晓荻，吕万程，陈凯，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：