一种抗制造技术

一种抗

【技术实现步骤摘要】
一种抗7.62mm穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，反装甲武器的威力日益增强，对装甲防护材料的要求越来越高，单纯通过加厚装甲防护层的方法来提升防护作用会严重影响武器系统的作战机动性
。
[0003]目前针对中小口径穿甲弹的威胁，主流的轻量化装甲结构形式是陶瓷复合装甲结构
。
然而，陶瓷材料脆性大，冲击后破碎严重，难以防御后续弹体；此外，为了进一步提高陶瓷材料的抗弹能力，往往需要通过约束结构对陶瓷进行约束，但约束结构会降低靶板整体的有效防护面积
。
[0004]陶瓷颗粒增强铝基复合材料由于低密度
、
高强度
、
高模量等特点，在装甲材料等领域得到广泛应用
。
在实际情况下，弹丸通常以一定的倾斜角度射击目标，斜向射击时的弹丸轨迹会更长，比垂直射击更容易造成更大的损伤，显著降低靶板的抗弹能力，均质结构的陶瓷颗粒增强铝基复合材料不具备抗多角度侵彻的能力
。
因此，有必要提出一种抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料及其制备方法
。

技术实现思路

[0005]本专利技术是要解决陶瓷复合装甲结构脆性大
、
均质结构陶瓷颗粒增强铝基复合材料抗多角度侵彻能力差的问题，而提供一种抗<br/>7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料及其制备方法
。
[0006]本专利技术一种抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料由3～
20
层陶瓷颗粒增强铝基复合材料组成，整体厚度
10
～
30mm。
[0007]本专利技术一种抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料的制备方法是按以下步骤进行：
[0008]一
、
利用星球式球磨机或
V
型混料机将陶瓷粉体和铝合金粉体混合均匀，设定转速为
150
～
350rad/min
，混料时间为2～
8h
，获得陶瓷颗粒增强铝基复合材料的混合粉体；
[0009]二
、
根据实际需要设计层数
、
梯度，将各层陶瓷颗粒增强铝基复合材料粉体铺陈于模具中，通过振动台振实，得到待冷压坯料；
[0010]三
、
将待冷压坯料在压力为5～
300MPa
的条件下冷压成粉坯；
[0011]四
、
在温度为
400
～
650℃、
压力为
40
～
600MPa
的条件下进行热压，并保温
10
～
90min
，然后空冷或在模具内恒压冷却，脱模后进行热处理，得到抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料
。
[0012]本专利技术的有益效果是：
[0013]本专利技术将陶瓷颗粒增强铝基复合材料粉末在厚度方向进行堆叠，整体结构在弹体侵彻方向的陶瓷含量逐渐降低，陶瓷体积分数变化范围在
100
％～0％，梯度变化呈现线性
或幂指数变化规律，复合材料的层数可以从3层到
20
层
。
这种功能梯度结构的陶瓷颗粒增强铝基复合材料，高陶瓷含量面板可以有效破碎和磨蚀弹体，梯度结构具有较好的声阻匹配和层间剪切作用，可以缓和应力，提高损伤容限，有效保持靶板的整体性
。
[0014]本专利技术的独特之处在于陶瓷颗粒增强铝基复合材料的梯度结构设计，可以针对性能指标，灵活调整陶瓷颗粒含量
、
梯度变化率
、
层数，实现最优化配置，并且制备工艺价格低廉，利于推广和应用
。
本专利技术所提供的一种抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料及其制备方法，为装甲防护领域提供了重要思路
。
具体实施方式
[0015]具体实施方式一：本实施方式一种抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料由3～
20
层陶瓷颗粒增强铝基复合材料组成，整体厚度
10
～
30mm。
[0016]具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述3～
20
层陶瓷颗粒增强铝基复合材料从面板到背板复合材料中陶瓷体积分数呈现
100
～0％梯度变化，陶瓷体积分数在厚度上呈现线性或幂指数变化规律
。
其他与具体实施方式一相同
。
[0017]具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是：从面板到背板复合材料中陶瓷体积分数依次为
70
％
、13.8
％
、9.8
％
、7.3
％
、5.5
％
、4.0
％
、2.8
％
、1.7
％
、0.8
％
、0
％
。
其他与具体实施方式二相同
。
[0018]具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二不同的是：从面板到背板复合材料中陶瓷体积分数依次为
70
％
、62.2
％
、54.4
％
、46.7
％
、38.9
％
、31.1
％
、23.3
％
、15.6
％
、7.8
％
、0
％
。
其他与具体实施方式二相同
。
[0019]具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述陶瓷颗粒增强铝基复合材料的铝基体为2系铝合金
、5
系铝合金
、6
系铝合金或7系铝合金，粒径为5～
20
μ
m。
其他与具体实施方式一相同
。
[0020]具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述陶瓷颗粒增强铝基复合材料的陶瓷增强体为
B4C
陶瓷
、SiC
陶瓷或
Al2O3陶瓷，粒径为
0.5
～
70
μ
m。
其他与具体实施方式一相同
。
[0021]具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五或六不同的是：所述抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料为
10
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料，其特征在于抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料由3～
20
层陶瓷颗粒增强铝基复合材料组成，整体厚度
10
～
30mm。2.
根据权利要求1所述的一种抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料，其特征在于所述3～
20
层陶瓷颗粒增强铝基复合材料从面板到背板复合材料中陶瓷体积分数呈现
100
～0％梯度变化，陶瓷体积分数在厚度上呈现线性或幂指数变化规律
。3.
根据权利要求2所述的一种抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料，其特征在于从面板到背板复合材料中陶瓷体积分数依次为
70
％
、13.8
％
、9.8
％
、7.3
％
、5.5
％
、4.0
％
、2.8
％
、1.7
％
、0.8
％
、0
％
。4.
根据权利要求2所述的一种抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料，其特征在于从面板到背板复合材料中陶瓷体积分数依次为
70
％
、62.2
％
、54.4
％
、46.7
％
、38.9
％
、31.1
％
、23.3
％
、15.6
％
、7.8
％
、0
％
。5.
根据权利要求1所述的一种抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料，其特征在于所述陶瓷颗粒增强铝基复合材料的铝基体为2系铝合金
、5
系铝合金
、6
系铝合金或7系铝合金，粒径为5～
20
μ
m。6.
根据权利要求1所述的一种抗
7.62mm
穿甲弹多角度侵彻的梯度铝基复合材料，其特征在于所述陶瓷颗粒增强铝基复合材料的陶瓷增强体为
B4C...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈顾伟，晁振龙，姜龙涛，陈国钦，韩秉卓，韩慧敏，葛佳辉，罗湉，武高辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：