一种抗暴防护面板及采用其制造的集装箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种抗暴防护面板及采用其制造的集装箱，其中抗暴防护面板，包括依次粘接的高性能纤维层、闭孔泡沫铝、防护陶瓷，所述防护陶瓷与闭孔泡沫铝的厚度之比为6～12:12～20，充分利用闭孔泡沫铝的对应力波衰减性能，可抗12.7mmAP弹射击，对AP弹穿甲过程产生的应力波衰减性能好，从而提高抗暴防弹板的装甲性能。采用上述抗暴防护面板制造的集装箱，上述抗暴防护面板与集装箱内饰板通过螺栓连接，其中，所述抗暴防护面板的防护陶瓷、闭孔泡沫铝、高性能纤维层和集装箱内饰板对应设置孔，所述螺栓依次穿过抗暴防护面板和集装箱内饰板，改变传统防护陶瓷不能穿孔的现状，采用树脂胶粘接和螺栓紧固连接两种方式，抗暴防弹板的装甲性能高，重量轻。
【专利说明】一种抗暴防护面板及采用其制造的集装箱
【技术领域】
[0001]本实用新型属于复合结构抗暴防护面板，具体涉及一种可用于制造防爆集装箱或防爆方舱的抗暴防护面板。
【背景技术】
[0002]防爆材料是提闻防爆运输、战场装备防御能力的和生存能力的关键因素，随着技术的新型化和复杂化，装有重要物品，如医药用品、军火用品、易燃易爆物品等的集装箱防护等级也需要随之提高。
[0003]中北大学于2007-12-28申请的申请号为200710185715.9的“一种多层装甲防护系统”:传统的装甲防护系统的外层为高强抗撞击板，中间层为陶瓷板，内层为金属支承板。此防护系统在受到枪弹或爆炸物冲击时，中间层陶瓷板不能有效吸收从外层抗撞击板传播而来的巨大能量，无法达到保护车辆的目的。该发明的新型防护系统是在外层高强抗撞击板和内层高延展性背板之间填充一种泡沫金属夹芯材料，并通过聚乙烯树脂将泡沫金属与外层抗撞击板和内层背板牢固粘结，形成一种“三明治”结构，且系统中至少有一组这种结构。所述的夹芯材料为高孔隙率的闭孔泡沫铝，可以有效吸收冲击产生的能量，承受高速撞击带来的变形。因此，本发明可以有效保护车辆免于枪弹或爆炸物的破坏。该方案的缺点是:虽然同样采用了泡沫金属作为缓冲材料，但是面板材料选择，尤其是对于其厚度的选择缺乏说明，连接方式单纯的采用树脂胶粘接方式，不利于安装，且不能实现集装箱面板、防弹方舱、活动板房等构件对外挂部件的要求。
[0004]苏州江南航天机电工业有限公司于2011-11-21申请的申请号为201120463627.2的一种防弹方舱的大板结构，包括骨架以及由内而外依次布置且相互粘接的内蒙皮、泡沫铝板、硬质聚氨酯泡沫塑料板、超高分子量聚乙烯板、氧化铝陶瓷层和外蒙皮，其中内蒙皮、泡沫铝板、硬质聚氨酯泡沫塑料板和超高分子量聚乙烯板均与骨架粘接相连。本实用新型可填补国内防弹方舱领域内的空白，为防弹方舱的批量化生产做好准备。该方案的缺点是:表面陶瓷采用“劈尖”形，实现难度大，并且价格昂贵。采用普通的氧化铝面板材料，美观漂亮，加工难度也相对较小，该方案采用了泡沫铝作为缓冲材料，该方案结构较为复杂。
[0005] 申请人:陈照峰、陈照海于2012-01-11申请的申请号为201220010296.1的“一种复合结构防弹材料板”，包括五层材料，由表及里依次为聚碳酸酯或纤维复合材料组成的防崩落层、板或颗粒陶瓷元件组成的陶瓷层、TC4钛合金或纤维复合材料组成的碰撞层、超高分子量聚乙烯纤维无纬布或泡沫铝与超高分子量聚乙烯纤维无纬布组成的吸能反弹层、TC4钛合金或纤维复合材料组成的抵抗层，各层之间采通过粘结剂粘接，面密度为60?90Kg/m2。该复合结构防弹材料具有低容重、高抗弹性能，且能抗多发弹的优点，可作为7.62mm及其以上中小型口径穿甲燃烧弹的防护材料，也可以作为舰船甲板、盾牌。该方案的缺点是:泡沫铝厚度较低，没有发挥泡沫铝吸能特性，材料厚度选择差别很大。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的技术问题在于提供一种抗暴防护面板，该面板抗暴防弹板的装甲性能高，重量轻，可抗12.7mmAP弹射击，对AP弹穿甲过程产生的应力波衰减性能好，从而提高抗暴防弹板的装甲性能。
[0007]本实用新型要解决的技术问题在于提供一种用上述抗暴防护面板制造的集装箱，改变传统防护陶瓷不能穿孔的现状，采用树脂胶粘接和穿孔紧固连接两种方式，使目前集装箱具有防12.7mmAP弹功能，解决战时状态下运送物资和人员的安全问题，使集装箱具有防弹能力。
[0008]为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0009]一种抗暴防护面板，包括依次热压复合粘接的高性能纤维层、闭孔泡沫铝、防护陶瓷；所述防护陶瓷与闭孔泡沫铝的厚度之比为6?12:12?20。
[0010]进一步地，所述高性能纤维层:防护陶瓷的厚度之比为I?10:6?12。
[0011]一种集装箱，包括集装箱内饰板，采用上述抗暴防护面板与集装箱内饰板通过连接孔连接，其中，所述抗暴防护面板的防护陶瓷、闭孔泡沫铝、高性能纤维层和集装箱内饰板对应设置连接孔。
[0012]进一步地，采用螺栓依次穿过抗暴防护面板和集装箱内饰板的连接孔，所述螺栓可采用内六角螺栓。
[0013]进一步地，所述高性能纤维层和集装箱内饰板相邻。所述高性能纤维层可采用芳纶纤维(聚对苯二甲酰对苯二胺)、超高分子量聚乙烯纤维或高强玻璃纤维。
[0014]进一步地，还包括内衬纤维层集装箱外面板，所述防护陶瓷与内衬纤维层集装箱外面板连接。
[0015]进一步地，所述防护陶瓷与内衬纤维层集装箱外面板粘接。
[0016]进一步地，所述防护陶瓷可采用A1203、SiC或BC陶瓷材料。
[0017]进一步地，所述防护陶瓷为正六边形陶瓷片，规律有序地粘接在闭孔泡沫铝上。
[0018]一种上集装箱的制备方法，包括以下步骤:
[0019]I)复合抗暴防护面板:选取厚度6?12mm的防护陶瓷、12?20mm的闭孔泡沫铝和I?1mm的高性能纤维层，然后将其依次相互粘接；
[0020]2)钻孔处理:所述抗暴防护面板的防护陶瓷、闭孔泡沫铝、高性能纤维层和集装箱内饰板对应设置连接孔；
[0021]3)安装集装箱内饰板或装甲钢:将钻孔的抗暴防护面板通过螺栓与集装箱内饰板或装甲钢固定连接，得到防护装甲板；
[0022]4)集装箱组装:将上述防护装甲板拼接成集装箱体，并用钢丝绳将所有的防护装甲板缠绕紧固，使拼接防护装甲板成为整体集装箱防弹外面板；
[0023]5)安装集装箱外面板:将集装箱外面板粘接或者通过龙骨挂载与上述集装箱体连接，得到集装箱。
[0024]其中，步骤I)和步骤2)的顺序可互换。
[0025]进一步地，所述步骤I)的复合方式采用热压树脂胶复合。
[0026]进一步地，所述步骤2)中防护陶瓷的穿孔工艺采用预制阶段留烧结孔，水切割切割陶瓷孔片或者金刚石钻头先切割小孔、尔后进行扩孔的工艺。
[0027]上述集装箱的制备方法，包括以下步骤:
[0028]I)复合抗暴防护面板:选取厚度6?12mm的防护陶瓷、12?20mm的闭孔泡沫铝和高性能纤维层，然后将其依次相互粘接；
[0029]2)钻孔处理:将上述复合后的抗暴防护面板进行穿孔；
[0030]3)安装集装箱内饰板或装甲钢:将钻孔的抗暴防护面板通过螺栓与集装箱内饰板或装甲钢固定连接，得到防护装甲板；
[0031]4)集装箱组装:将上述防护装甲板拼接成集装箱体，并用钢丝绳将所有的防护装甲板缠绕，使拼接防护装甲板成为整体集装箱防弹外面板；
[0032]5)安装集装箱外面板:将集装箱外面板粘接或者通过龙骨挂载与上述集装箱体连接，得到集装箱。
[0033]进一步地，步骤I)的复合方式采用热压树脂胶复合。
[0034]进一步地，所述步骤2)中防护陶瓷的穿孔工艺采用预制阶段留烧结孔，水切割切割陶瓷孔片或者金刚石钻头先切割小孔、尔后进行扩孔的工艺。
[0035]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0036]I)本实用新型采用闭孔泡沫铝作为主要的冲击缓冲材料，特别是孔隙率在75 %?85%的闭孔泡沫铝具有良好的抗高速冲击性能，对AP弹穿甲过程产生的应力波进行衰减，从而提高抗暴防弹板的装甲性能，此外，泡沫铝具有质轻特性，降低防护装甲重量。
[0037]2)本实用新型陶瓷可采用A1203、SiC或BC陶瓷材料；并在其上设置连接孔，从而使得在目前陶瓷型防护装甲实现了外挂件挂载的功能。
[0038]3)本实用新型采用高性能树脂胶进行板材材料复合，除此之外，还采用内六角螺栓紧固各个层间板材，并且将防护板材或紧固或挂载在集装箱内面板上，采用内六角对集装箱外装饰无影响。
[0039]4)本实用新型通过采用上述材料，可大大降低目前同等防护装甲重量。
[0040]5)本实用新型控制防护陶瓷与闭孔泡沫铝的厚度比，充分利用闭孔泡沫铝良好的抗高速冲击性能，对AP弹穿甲过程产生的应力波进行衰减，从而提高抗暴防弹板的装甲性能，提闻同等质量的装甲防护等级。
[0041]6)本实用新型的外背板材料选用高性能纤维协同泡沫铝一块增强防弹效果，在不破坏集装箱内外装饰特性情况下，增加防护等级，并且可以自由挂载其他物品物件。
[0042]7)本实用新型涉及陶瓷、闭孔泡沫铝、高性能纤维、装甲钢等多种材料，连接方式采用树脂胶粘接和螺栓紧固连接两种方式结合连接，树脂粘接保证复合结构强度，螺栓紧固连接保证防暴面板与集装箱(方舱、活动板房)结合形成防弹/防暴面板。
[0043]8)本实用新型提供的抗暴防护面板还可用于制造防爆方舱，性能优，功能强，使用范围广。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0045]下面结合附图对本实用新型做进一步描述:
[0046]实施例1
[0047]如图1所示，一种抗暴防护面板，包括依次粘接的芳纶纤维(聚对苯二甲酰对苯二胺)、闭孔泡沫铝、防护陶瓷；所述芳纶纤维的厚度为1mm，防护陶瓷的厚度为6mm，所述闭孔泡沫铝的厚度为12mm。
[0048]一种集装箱，包括集装箱内饰板和内衬纤维层集装箱外面板，采用上述的抗暴防护面板与集装箱内饰板通过内六角螺栓连接，其中，所述抗暴防护面板的防护陶瓷、闭孔泡沫铝、芳纶纤维和集装箱内饰板对应设置连接孔，所述螺栓依次穿过抗暴防护面板和集装箱内饰板。所述高性能纤维层和集装箱内饰板相邻。所述防护陶瓷与内衬纤维层集装箱外面板连接，所述防护陶瓷与内衬纤维层集装箱外面板粘接。
[0049]所述防护陶瓷采用三氧化二铝A1203陶瓷材料，所述防护陶瓷为正六边形陶瓷片，规律有序地粘接在泡沫铝板材上。
[0050]上述集装箱的制备方法，包括以下步骤:
[0051]I)复合抗暴防护面板:选取厚度6mm的防护陶瓷、12mm的闭孔泡沫招和Imm芳绝纤维，然后将其依次采用热压树脂胶复合；
[0052]2)钻孔处理:将上述复合后的抗暴防护面板进行穿孔，钻孔位置取决于集装箱或者防弹方舱或者防弹活动板房外面板的需要，比如某个区域需要挂载外置物件，如天线、牛耳孔、扶梯等；所述防护陶瓷的穿孔工艺采用预制阶段留烧结孔；
[0053]3)安装集装箱内饰板或装甲钢:将钻孔的抗暴防护面板通过螺栓与集装箱内饰板或装甲钢固定连接，得到防护装甲板；
[0054]4)集装箱组装:将上述防护装甲板拼接成集装箱体，并用钢丝绳将所有的防护装甲板缠绕紧固，使拼接防护装甲板成为整体集装箱防弹外面板；
[0055]5)安装集装箱外面板:将集装箱外面板粘接或者通过龙骨挂载，实现与上述集装箱体连接，得到防弹型集装箱。
[0056]实施例2
[0057]本实施例与实施例1不同之处在于，所述高性能纤维层采用超高分子量聚乙烯纤维，厚度为1mm,所述防护陶瓷的厚度为12mm,所述闭孔泡沫招的厚度为20mm ；
[0058]所述防护陶瓷采用碳化硅SiC陶瓷材料，在步骤2)钻孔处理:防护陶瓷的穿孔工艺采用水切割切割陶瓷孔片的工艺。
[0059]实施例3
[0060]本实施例与实施例1不同之处在于，所述高强玻璃纤维的厚度为5mm，所述防护陶瓷的厚度为7mm,所述闭孔泡沫招的厚度为16mm ；
[0061]所述防护陶瓷采用碳化硼BC陶瓷材料，在步骤2)钻孔处理:防护陶瓷的穿孔工艺采用金刚石钻头先切割小孔、尔后进行扩孔的工艺。
[0062]实施例4
[0063]本实施例与实施例1不同之处在于，所述高性能纤维层采用超高分子量聚乙烯纤维，超高分子量聚乙烯纤维的厚度为13mm，所述防护陶瓷的厚度为6.5mm，所述闭孔泡沫铝的厚度为19mm。
[0064]实施例5
[0065]本实施例与实施例1不同之处在于，所述高性能纤维层采用芳纶纤维，厚度为7mm,所述防护陶瓷的厚度为7.5mm,所述闭孔泡沫招的厚度为14mm。
[0066]本实用新型提供的抗暴防护面板还可用于制造防爆方舱和防爆型活动板房面板。
[0067]本实用新型上述实施例仅为本专利较好的实施方式，凡采用本技术方案描述的构造、特征及在其精神原理上的变化、修饰均属于本专利的保护范围。
【权利要求】
1.一种抗暴防护面板，其特征在于，包括依次热压复合粘接的高性能纤维层、闭孔泡沫铝、防护陶瓷；所述防护陶瓷与闭孔泡沫铝的厚度之比为6?12:12?20。
2.根据权利要求1所述的抗暴防护面板，其特征在于，所述高性能纤维层:防护陶瓷的厚度之比为I?10:6?12。
3.一种集装箱，包括集装箱内饰板，其特征在于，采用如权利要求1所述的抗暴防护面板与集装箱内饰板通过连接孔连接，其中，所述抗暴防护面板的防护陶瓷、闭孔泡沫铝、高性能纤维层和集装箱内饰板对应设置连接孔。
4.根据权利要求3所述的集装箱，其特征在于，所述高性能纤维层和集装箱内饰板相邻。
5.根据权利要求4所述的集装箱，其特征在于，还包括内衬纤维层集装箱外面板，所述防护陶瓷与内衬纤维层集装箱外面板连接。
6.根据权利要求5所述的集装箱，其特征在于，所述防护陶瓷与内衬纤维层集装箱外面板粘接。
7.根据权利要求6所述的集装箱，其特征在于，所述防护陶瓷为正六边形陶瓷片，规律有序地粘接在闭孔泡沫招上。
8.根据权利要求3或6所述的集装箱，其特征在于，所述抗暴防护面板与集装箱内饰板通过螺栓穿过连接孔连接。
9.根据权利要求8所述的集装箱，其特征在于，所述螺栓为内六角螺栓。
【文档编号】B32B15/04GK204064126SQ201420395053
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2014年7月17日
【发明者】朱德琳, 陈明 申请人:辽宁融达新材料科技有限公司