一种内嵌正交纤维增强陶瓷防弹板及其制备方法

技术领域

本发明涉及防弹板的加工制造技术领域，具体涉及一种内嵌正交纤维增强陶瓷防弹板及其制备方法。

背景技术

1、现有防弹装甲板一般采用陶瓷在纤维板材的表面复合的方式，纯纤维板材或纯陶瓷板来制造，陶瓷纤维复合防弹装甲板陶瓷的拼接会导致接缝处的薄弱，容易出现穿透的现象。在载体上陶瓷易震动脱落。

2、整板陶瓷易碎，多发易穿透，表面贴一层纤维布也无法根部解决止裂的问题，并且与纤维板复合弧度吻合困难导致性能不稳定。

3、纯纤维板材对穿甲弹的防御能力有限，对大口径的防御需要的面密度无优势，为此，我们提供了一种内嵌正交纤维增强陶瓷防弹板及其制备方法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提供了一种内嵌正交纤维增强陶瓷防弹板及其制备方法，保证了中弹后陶瓷碎裂面积小，防护有效面积内均质，无薄弱点。

本发明的基本方案为：一种内嵌正交纤维增强陶瓷防弹板的制备方法，包括如下步骤：

A.根据防弹板形状，预制对应的陶瓷压制陶瓷模具，陶瓷模具的长短边上分别开设孔位，相同面上的孔位相互平行；

B.同一水平面上且陶瓷模具相邻面上的孔位轴线延长线相互垂直；

C.钢丝的两端从对应的孔位中穿出并收紧，在同一层形成正交的钢丝网；

D.将陶瓷粉末放入模腔中，加压压实成型后，松开钢丝并沿陶瓷模具外立面割去多余的钢丝，取出具有钢丝的陶瓷坯料；

E.静置冷却后抽出钢丝，陶瓷坯料通过钢丝形成通孔；

F.横向纤维穿入，将高强聚乙烯纤维首端与橡胶塞固定，塞入陶瓷板通孔一端，在通孔的另一端用抽气装置抽气，使纤维随橡胶塞穿过通孔，纤维两端张紧固定，将一端浸入发泡液中，另一端负压使发泡液充满型腔，表干后烘干，期间纤维均为张紧状态；

G.重复上述步骤完成90°方向的纤维处理。

优选地，完成上述步骤后处理纤维陶瓷装甲板外表面残留，包覆涂装完成成品。

优选地，步骤E中，将陶瓷板用真空袋真空密封置入零下20℃的冷却装置中放置6h，然后取出陶瓷板，由于钢丝受冷收缩，需立即抽出全部钢丝。

优选地，取出钢丝后打磨陶瓷板侧面孔洞毛刺，并用干燥的压缩空气吹去粉末，然后进行步骤F。

优选地，陶瓷模具上的孔为2为0.25mm直径小孔。

优选地，步骤F中，表干后放入烘箱，60℃烘30分钟。

优选地，待发泡完毕，取出静置冷却。

优选地，所述发泡液具体为EVA发泡液。

优选地，包括防弹板主体，所述防弹板主体的内侧具有多层的纤维网，所述纤维网由多条相互平行的横向、多条相互平行的纵向纤维，纤维通过抽气方式穿入陶瓷模具内侧的通孔，并通过发泡固定形成纤维网，控制碎裂防弹板主体损伤面积。

本发明的工作原理及优点在于：

1、本发明保证了陶瓷碎裂时不扩散，有效的控制了损伤面积，且纤维的韧性和变形吸收了冲击的动能，并且在陶瓷内部，即使无粘接也能与陶瓷受撞击的瞬间紧密结合，且本发明装甲板有效面积高达100％。未防护载体提供全方位的保护。

2、同时耐候性好，耐高温环境，防腐蚀，防水，防御性能提升20％，可减少30％的纤维用量。

附图说明

图1为本发明陶瓷模具的结构示意图；

图2为本发明防弹板主体的结构图；

附图中涉及的附图标记有：1、陶瓷模具；2、孔位；3、钢丝；4、防弹板主体；5、纤维网。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

如图1至2所示，一种内嵌正交纤维增强陶瓷防弹板的制备方法，包括如下步骤：

S1、根据防弹板形状，预制对应的陶瓷模具1，陶瓷模具1的正交立面即陶瓷模具1的长短边上分别开设0.25mm孔位2，相同面上的孔位2相互平行；

S2、同一水平面上且陶瓷模具1相邻面上的孔位2轴线延长线相互垂直；

S3、钢丝3的两端从对应的孔位2中穿出并收紧，在同一层形成正交的钢丝网；

S4、将陶瓷粉末放入模腔中，加压压实成型后，松开钢丝3并沿陶瓷模具1外立面割去多余的钢丝3，取出具有钢丝3的陶瓷坯料，陶瓷坯料加工后即为防弹板主体4；

S5、静置冷却后抽出钢丝3，陶瓷坯料通过钢丝3形成通孔；

S6、将陶瓷板用真空袋真空密封置入零下20℃的冷却装置中放置6h；

S7、取出陶瓷板，由于钢丝3受冷收缩，需立即抽出全部钢丝3

取出钢丝3后打磨陶瓷板侧面孔洞毛刺，并用干燥的压缩空气吹去粉末；

S8、横向纤维穿入，将高强聚乙烯纤维首端与橡胶塞固定，塞入陶瓷板通孔一端，在通孔的另一端用抽气装置抽气，使纤维随橡胶塞穿过通孔，纤维两端张紧固定，将一端浸入EVA发泡液中，另一端负压使EVA发泡液充满型腔，表干后放入烘箱，60℃烘30分钟，期间纤维均为张紧状态，待发泡完毕，取出静置冷却，形成纤维网5；

S9、重复上述步骤完成90°方向的纤维处理；

S10、完成上述步骤后处理纤维陶瓷装甲板外表面残留，包覆涂装完成成品。

通过上述步骤制备出一种内嵌正交纤维增强陶瓷防弹板，防弹板主体4的内侧具有多层的纤维网5，所述纤维网5由多条相互平行的横向、多条相互平行的纵向纤维，纤维通过抽气方式穿入陶瓷模具11内侧的通孔，并通过发泡固定形成纤维网5，控制碎裂防弹板主体4损伤面积。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。