CN220153392U - 一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲 - Google Patents
一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220153392U CN220153392U CN202321254280.XU CN202321254280U CN220153392U CN 220153392 U CN220153392 U CN 220153392U CN 202321254280 U CN202321254280 U CN 202321254280U CN 220153392 U CN220153392 U CN 220153392U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- plate
- ceramic
- composite armor
- elastic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 15
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 13
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 13
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 12
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 9
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 claims description 5
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 claims description 4
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- MHSKRLJMQQNJNC-UHFFFAOYSA-N terephthalamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=C(C(N)=O)C=C1 MHSKRLJMQQNJNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 2
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲，包括防弹板和设置在防弹板表层的弹性体封装表层，所述防弹板包括陶瓷板、纤维止裂层以及背板支撑层，本实用新型采用弹性体材料封装，对复合防弹板进行边界约束，减小陶瓷复合装甲的受损区域，增大陶瓷复合装甲的抗多发弹打击能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及装甲防护结构技术领域，尤其涉及一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲。
背景技术
装甲车辆的发展趋势是“轻型化”,即在保证攻击和防护能力的前提下,显著减小自重,以提高机动能力。目前,轻型装甲车辆主要考虑小型穿甲弹(API)和高速破片的威胁,如在STAN4569标准的5级防护等级中,3、4级威胁为7.62—14.5mm口径和155mm 口径炮弹60—25m距离***产生的破片。现有轻型装甲车辆的侧面和后部基础装甲薄弱,达不到上述防护等级,而增大装甲厚度,又将影响其机动性。因此,为了实现装甲车辆的“轻型化”,必须研制轻型装甲,大幅度减小装甲自重。在现有轻型装甲车辆的装甲中, 陶瓷复合装甲的抗弹性能最好。
陶瓷复合装甲的应用形式主要是较硬的陶瓷做面板、具有良好韧性的金属或纤维复合材料做背板，两者之间通常用胶粘剂粘接。这种结构的意义在于能够充分发挥二种材料各自的优点，即利用陶瓷材料的高硬度、高弹性模量来满足装甲要求的抗侵彻能力；利用金属或纤维复合材料的韧性及延展性来满足装甲要求的抗冲击能力和抗崩落能力,陶瓷复合装甲是目前结构最简单、研究最多的轻型复合装甲,它由陶瓷面板与金属或复合材料背板粘结而成。面板常采用AL2O3、SiC和B4C陶瓷等；背板采用韧性好的金属或复合材料, 如钢、铝合金和Kevlar、PE复合材料等。在陶瓷复合装甲中，封装起到连接各个材料的作用，将陶瓷复合装甲中陶瓷板与背板进行一体化封装，充分发挥陶瓷与背板的抗弹性能。
传统陶瓷复合装甲是通过简单地材料叠加方式粘接，将陶瓷面板与背板使用环氧树脂型粘接剂进行粘接，复合装甲板上下表面附玻纤布，并加热固化粘接于装甲板表面，形成陶瓷复合装甲外表面封装，由于表面玻纤层、陶瓷面板、背板之间为热固型粘结剂连接,受到打击时层间界面声阻抗发生突变,横向剪切强度低,而陶瓷为脆性材料,导致在弹丸一次冲击作用下,陶瓷面板无轴向约束，陶瓷面板和粘结层损伤面积较大,粘结层失效,破碎陶瓷飞溅,面板与背板分离,靶板整体结构损伤范围较大,受损区域不能有效抵抗第二次打击，此种封装存在着致命的缺点，那就是不具备抗重复打击能力。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲，采用弹性体材料封装，对复合防弹板进行边界约束，减小陶瓷复合装甲的受损区域，增大陶瓷复合装甲的抗多发弹打击能力，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型是采用以下技术方案实现的：
一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲，包括防弹板和设置在防弹板表层的弹性体封装表层，所述防弹板包括陶瓷板、设置在陶瓷板一侧板面的纤维止裂层以及陶瓷板上远离纤维止裂层一侧板面的背板支撑层。
进一步地，所述纤维止裂层、陶瓷板以及背板支撑层依次通过聚氨酯粘接剂粘接。
进一步地，所述陶瓷板由若干陶瓷块依次通过弹性体胶粘剂层粘接组成。
进一步地，所述纤维止裂层为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维浸胶布，厚度为0.45mm~0.55mm。
进一步地，所述背板支撑层为非金属高模量纤维板，厚度为2.9mm~3.2mm。
更所述弹性体胶粘剂层的材料为聚氨酯粘接剂，聚氨酯粘接剂的厚度为0.19mm~0.22mm。
进一步地，所述封装表层为聚脲材料涂层，厚度为1mm~1.02mm。
本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过采用弹性体封装表层，对复合防弹板进行边界约束，在受到打击时可以充分发挥陶瓷的抗弹性能，并且通过陶瓷止裂层与陶瓷面板粘接成一体，抑制陶瓷面板表面裂纹扩散，减小陶瓷面板损伤面积，从而增大陶瓷复合装甲的抗多发弹打击能力。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲的截面结构示意图。
图中标注说明：10、防弹板；11、陶瓷板；12、纤维止裂层；13、背板支撑层；14、陶瓷块；20、弹性体封装表层；30、弹性体粘胶剂层。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
实施例如下 ：
如图1所示的一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲，包括防弹板10和设置在防弹板10表层的弹性体封装表层20，防弹板10包括陶瓷板11、设置在陶瓷板11一侧板面的纤维止裂层12以及陶瓷板11上远离纤维止裂层12一侧板面的背板支撑层13；所述陶瓷板11由多个陶瓷块14以侧边为基准依次通过弹性体胶粘剂层30粘接组成；其中，弹性体封装表层20为聚脲材料涂层,涂层厚度为1mm~1.02mm。
作为本实施例的技术方案，进一步地，纤维止裂层12、陶瓷板11以及背板支撑层13依次通过将聚氨酯粘接剂使用气动胶枪喷涂粘接表面并粘接，粘接后通过夹具固定，常温20℃固化12h，聚氨酯粘接剂的厚度为0.19mm~0.22mm，聚氨酯粘接剂具体参照网址http://www.bjhmdkj.com/a/jgnjj/502.html；
作为本实施例的技术方案，进一步地，纤维止裂层12为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维浸胶布，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维浸胶布俗称“芳纶浸胶机织布”，是由芳纶纤维通过机织的形式一定幅宽的布料，再由喷胶设备在其表面均匀喷涂一层环氧树脂胶层，胶层重量占比约为浸胶布料的10%，厚度为0.45mm~0.55mm，使用时当温度达到环氧树脂胶体的活化温度，胶体会浸润纤维布料，提升布料中聚对苯二甲酰对苯二胺纤维断裂强度值；背板支撑层13为非金属高模量纤维板，厚度为2.9mm~3.2mm，非金属高模量纤维板可选但不限于高强度碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维。
将加热固化成型的防弹板的外表面涂覆一层聚脲材料涂层，通过聚脲材料涂层的高强度、抗冲击、抗老化、耐磨的特点，对防弹板的陶瓷层和背板支撑层在经纬向与轴向都进行约束加强，在受到打击时可以充分发挥陶瓷的抗弹性能，并且相比现有技术的陶瓷复合装甲，本技术方案采用聚对苯二甲酰对苯二胺纤维浸胶布通过聚氨酯粘接剂粘接在陶瓷板的迎弹面，利用聚对苯二甲酰对苯二胺纤维浸胶布的高强度、高模量的材料特性，与陶瓷面板粘接成一体，抑制陶瓷面板表面裂纹扩散，减小陶瓷面板损伤面积，进而增大陶瓷复合装甲的抗多发弹打击能力。
综上所述：本实用新型采用弹性体材料封装，对复合防弹板进行边界约束，减小陶瓷复合装甲的受损区域，增大陶瓷复合装甲的抗多发弹打击能力。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲，其特征在于：包括防弹板和设置在防弹板表层的弹性体封装表层，所述防弹板包括陶瓷板、设置在陶瓷板一侧板面的纤维止裂层、陶瓷板上远离纤维止裂层一侧板面的背板支撑层。
2.根据权利要求1所述的一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲，其特征在于：所述纤维止裂层、陶瓷板以及背板支撑层依次通过弹性体胶粘剂层粘接。
3.根据权利要求1所述的一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲，其特征在于：所述陶瓷板由若干陶瓷块依次通过弹性体胶粘剂层粘接组成。
4.根据权利要求1所述的一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲，其特征在于：所述纤维止裂层为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维浸胶布，厚度为0.45mm～0.55mm。
5.根据权利要求1所述的一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲，其特征在于：所述背板支撑层为非金属高模量纤维板，厚度为2.9mm～3.2mm。
6.根据权利要求3所述的一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲，其特征在于：所述弹性体胶粘剂层的材料为聚氨酯粘接剂，聚氨酯粘接剂的厚度为0.19mm～0.22mm。
7.根据权利要求1所述的一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲，其特征在于：所述弹性体封装表层为聚脲材料涂层，厚度为1mm～1.02mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321254280.XU CN220153392U (zh) | 2023-05-23 | 2023-05-23 | 一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321254280.XU CN220153392U (zh) | 2023-05-23 | 2023-05-23 | 一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220153392U true CN220153392U (zh) | 2023-12-08 |
Family
ID=89011641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321254280.XU Active CN220153392U (zh) | 2023-05-23 | 2023-05-23 | 一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220153392U (zh) |
-
2023
- 2023-05-23 CN CN202321254280.XU patent/CN220153392U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7300893B2 (en) | Armor including a strain rate hardening elastomer | |
| US7540228B1 (en) | Ceramic armour and method of construction | |
| CN101650148B (zh) | 一种陶瓷/复合材料夹层防护结构 | |
| WO2005103363A2 (en) | Armor including a strain rate hardening elastomer | |
| CN111272017A (zh) | 一种适用于制造轻型战车的超轻抗弹复合板 | |
| CN205300395U (zh) | 一种新型轻质复合防弹结构 | |
| CN105667019B (zh) | 一种抵御机枪弹侵彻的复合结构防弹装甲及其制备方法 | |
| CN109373818A (zh) | 一种防弹板及其制造方法 | |
| US20120325076A1 (en) | Composite Armor | |
| CN220153392U (zh) | 一种弹性封装的高强陶瓷复合装甲 | |
| US20150323291A1 (en) | Ballistic protective measures | |
| CN110645836A (zh) | 仿生柔性躯干防护装具及其制备方法 | |
| CN219564362U (zh) | 一种含负泊松比陶瓷结构的抗弹复合材料 | |
| US20200363163A1 (en) | Armor system with multi-axial reinforcements | |
| CN207963650U (zh) | 一种披挂装甲和具有其的车辆 | |
| CN216558537U (zh) | 一种多曲面复合防弹插板 | |
| CN211926644U (zh) | 一种适用于制造轻型战车的超轻抗弹复合板 | |
| CN113883964B (zh) | 一种鳞片复合装甲体 | |
| CN206459566U (zh) | 一种复合防弹板材 | |
| CN209069111U (zh) | 聚氨酯防弹板 | |
| JPWO2004068059A1 (ja) | 耐衝撃性繊維強化複合材 | |
| CN114750469A (zh) | 一种含负泊松比陶瓷结构的抗弹复合材料及制备方法 | |
| CN114166069A (zh) | 一种轻质多层复合结构防弹装甲板及其制备方法 | |
| CN114184087A (zh) | 一种多层轻质复合结构防弹装甲 | |
| CN109870075A (zh) | 一种用于装甲上的复合防弹板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A high-strength ceramic composite armor with elastic packaging Granted publication date: 20231208 Pledgee: Baotou tumed Right Banner sub branch of Bank of Inner Mongolia Co.,Ltd. Pledgor: BAOTOU NORTH JIARUI DEFENSE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024980022973 |