富勒烯基复合防弹装甲的制备方法及其应用与流程

本发明涉及直升机功能性防护领域，特别是涉及一种富勒烯基复合防弹装甲的制备方法及其应用。

背景技术：

装甲防护技术的提升是我国国防武器装备系统生存能力的重要组成系统，任何先进武器都离不开功能性防护。现代武装直升机的结构防护主要针对低空防空用小口径枪、炮。武装直升机受重量限制，只能有重点的对直升机要害部分进行防御准备，其中主要针对驾驶舱重点防穿透，燃料系统则以防火和防泄漏为目标。因此，直升机的轻型防护装甲不仅能够保证直升机作战单元的人身安全，也能提高燃油系统的防护，有效保护飞机正常运行，实现作战效果最大化.

目前，直升机防护装甲主要存在的问题是材料密度大而且非常重，使直升机动力功率严重受损，打击范围也受到了巨大的挑战。如果采用富勒烯增强钛合金复合材料用于防护装甲领域，有望降低装甲密度更有效的优化防护装甲各项技术，保障直升机远程打击范围。

技术实现要素：

本发明针对我司现有的石墨烯改性技术为基础，参考碳、氮、硼为基础材料再优化，针对国防需求设计提供一种富勒烯基复合防弹装甲的制备工艺。该工艺方法首先以钛合金为基材制备高强度的钛合金保护膜板，再将钛合金保护膜板与陶瓷复合板以及pe纤维板相结合，采用胶黏剂粘结，经加压成型，得到富勒烯基复合防弹装甲，在重型直升机防护领域有良好的应用市场。

一种富勒烯基复合防弹装甲的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钛合金板进行喷砂处理并清洁表面，喷涂富勒烯保护浆料，经真空烧结得到具有富勒烯保护膜的钛合金保护膜板；

(2)取三块上述钛合金保护膜板，在外层钛合金保护膜板与中间层钛合金保护膜板之间分别插入陶瓷复合板和pe纤维板，各板材之间采用胶黏剂粘结，经加压成型，得到富勒烯基复合防弹装甲。

上述富勒烯基复合防弹装甲的制备方法，采用钛合金为基材，以富勒烯渗透增强法为机理在钛合金基材上形成高强度保护膜，得到钛合金保护膜板。然后在三层钛合金保护膜板之间增设陶瓷复合板和pe纤维板，经胶黏剂粘结并加压成型能够得到轻质、高强度的富勒烯基复合防弹装甲，满足直升机作战功能性防护的需求。本发明制备方法简单、易于工业化生产，具有广泛的应用价值。

在其中一个实施例中，在任意一个外层钛合金保护膜板外还加装有碳纤维编织布，所述碳纤维编织布与外层钛合金保护膜板之间采用胶黏剂粘结，经加压成型。

在其中一个实施例中，所述陶瓷复合板的材质为碳化硼陶瓷。

在其中一个实施例中，所述胶黏剂为树脂胶。

在其中一个实施例中，所述加压成型的压力为0.3mpa，时间为4～6小时。

在其中一个实施例中，所述钛合金保护膜板的厚度为20～30mm。

本发明还涉及根据前述制备方法得到的富勒烯基复合防弹装甲在直升机功能性防护上的应用。

上述的富勒烯基复合防弹装甲的应用，能够提高直升机的防御能力，具有较高的应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例1富勒烯基复合防弹装甲的实弹射击效果示意图；

图2为本发明实施例1富勒烯基复合防弹装甲的制备工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明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发明。但是本发明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发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

一种富勒烯基复合防弹装甲的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钛合金板进行喷砂处理并清洁表面，喷涂富勒烯保护浆料，经真空烧结得到具有富勒烯保护膜的钛合金保护膜板；

(2)取三块上述钛合金保护膜板，在外层钛合金保护膜板与中间层钛合金保护膜板之间分别插入陶瓷复合板和pe纤维板，各板材之间采用胶黏剂粘结，经加压成型，得到富勒烯基复合防弹装甲。

优选地，所述陶瓷复合板的材质为碳化硼陶瓷。

优选地，所述胶黏剂为树脂胶。

优选地，所述加压成型的压力为0.3mpa，时间为4～6小时。

优选地，所述钛合金保护膜板的厚度为20～30mm。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明的富勒烯基复合防弹装甲，在降低了装甲密度的同时仍然具有足够的防御强度，完全能够在安全的前提下保障直升机的远程打击范围。

实施例1

采用20mm钛合金保护膜版+树脂胶+陶瓷复合板+树脂胶+30mm钛合金保护膜版+树脂胶+高强度pe纤维板+树脂胶+20mm钛合金保护膜版+树脂胶+碳纤维复合包装布，加压6小时成型，实弹射击实验合格。

实施例2

采用20mm钛合金保护膜版+树脂胶+陶瓷复合板+树脂胶+高强度pe纤维板+树脂胶+碳纤维复合包装布，加压4小时成型，实弹射击实验不合格。

实施例3

采用20mm钛合金保护膜版+树脂胶+陶瓷复合板+树脂胶+20mm钛合金保护膜版+树脂胶+高强度pe纤维板+树脂胶+碳纤维复合包装布，加压4小时成型，实弹射击实验不合格。

实施例4

采用20mm钛合金保护膜版+树脂胶+陶瓷复合板+树脂胶+30mm钛合金保护膜版+树脂胶+高强度pe纤维板+树脂胶+碳纤维复合包装布，加压5小时成型，实弹射击实验不合格。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种富勒烯基复合防弹装甲的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将钛合金板进行喷砂处理并清洁表面，喷涂富勒烯保护浆料，经真空烧结得到具有富勒烯保护膜的钛合金保护膜板；

(2)取三块上述钛合金保护膜板，在外层钛合金保护膜板与中间层钛合金保护膜板之间分别插入陶瓷复合板和pe纤维板，各板材之间采用胶黏剂粘结，经加压成型，得到富勒烯基复合防弹装甲。

2.根据权利要求1所述的富勒烯基复合防弹装甲的制备方法，其特征在于，在任意一个外层钛合金保护膜板外还加装有碳纤维编织布，所述碳纤维编织布与外层钛合金保护膜板之间采用胶黏剂粘结，经加压成型。

3.根据权利要求1所述的富勒烯基复合防弹装甲的制备方法，其特征在于，所述陶瓷复合板的材质为碳化硼陶瓷。

4.根据权利要求1所述的富勒烯基复合防弹装甲的制备方法，其特征在于，所述胶黏剂为树脂胶。

5.根据权利要求1所述的富勒烯基复合防弹装甲的制备方法，其特征在于，所述加压成型的压力为0.3mpa，时间为4～6小时。

6.根据权利要求1所述的富勒烯基复合防弹装甲的制备方法，其特征在于，所述钛合金保护膜板的厚度为20～30mm。

7.根据权利要求1～6任一项所述制备方法得到的富勒烯基复合防弹装甲在直升机功能性防护上的应用。

技术总结
本发明涉及一种富勒烯基复合防弹装甲的制备方法及其应用。该制备方法采用钛合金为基材，以富勒烯渗透增强法为机理在钛合金基材上形成高强度保护膜，得到钛合金保护膜板，然后在三层钛合金保护膜板之间增设陶瓷复合板和PE纤维板，经胶黏剂粘结并加压成型，最终得到轻质、高强度的富勒烯基复合防弹装甲。同时，本发明还公开了制得的富勒烯基复合防弹装甲在直升机功能性防护上的应用。

技术研发人员：闫俊良;余勇;刘德奇;闫慧斌;王锦涛;王广勇;宋星奇;马爱红;肖李明;白维斌
受保护的技术使用者：远科秦皇岛节能环保科技开发有限公司
技术研发日：2020.06.18
技术公布日：2020.09.18