一种防弹板陶瓷拼接复合预制工艺

技术领域

本发明涉及防弹板陶瓷拼接技术领域，具体涉及一种防弹板陶瓷拼接复合预制工艺。

背景技术

士兵遭受步兵轻武器弹丸及破片袭击的风险日益增大，其危险性有时甚至要高于大规模战场军事行动。在这种情况下，单兵弹道防护装备将起到保护士兵生命、维持部队士气与战斗力、保证行动成功等至关重要的作用。目前，陶瓷复合防弹插板的复合方法多采用将小片不同形状的陶瓷片直接粘结到纤维织物层斥板上复合而成，或整块陶瓷片与纤维织物层压板通过胶黏剂直接粘结而成的以曲面为单一的单曲面复合插板，因此需要使用到一种防弹板陶瓷拼接复合预制工艺制备陶瓷复合防弹板。

针对现有技术存在以下问题：

现有的防弹板在制备过程中，由于陶瓷层与PE板的粘接以及止裂层的粘接均只能采用压敏胶或者常温固化的胶水粘接，随着气温的变化，粘接强度有限，使得防弹板在中弹后其陶瓷板会出现飞溅和脱落，且陶瓷板容易碎裂，降低了防弹板的防弹性能；现有的陶瓷复合防弹板在复合时，先对小块陶瓷板进行拼接，而小块陶瓷在拼接会产生缝隙，使得防弹板在防弹时其穿透概率会增大，在使用过程中，由于地形或其他外力的作用下，当使用者摔倒时，防弹板受到挤压后容易碎裂，使得子弹容易贯穿防弹板，降低了防弹板阻挡子弹的能力；现有的防弹板在复合拼接时，先在PE板面上的刷胶水，然后见陶瓷板一块一块的粘结在PE板上，使得每块陶瓷板与PE板的固化时间不同步，或受操作人员操作熟练程度的影响导致每块陶瓷板与PE板粘接不牢固，降低了防弹板的防弹性能，使得防弹板无法抵抗多发子弹，甚至会出现子弹贯穿防弹板的问题。

发明内容

本发明提供一种防弹板陶瓷拼接复合预制工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种防弹板陶瓷拼接复合预制工艺，该防弹板陶瓷拼接复合预制工艺，包括以下步骤：

S1：清洗陶瓷板：将小块陶瓷板用酒精或丙酮清洗干净；

S2：制备陶瓷拼接板，表面止裂层的制备；

S3：压制陶瓷拼接板，放入烘箱加热，冷却后制成陶瓷拼接层；

S4：在止裂层的另一面刷胶并覆盖防摔层；

S5：制备陶瓷复合预制板；

S6：制备陶瓷PE复合防弹板：根据使用需求，选择不同厚度的PE板，并在PE板的表面刷胶，将拼接的一整块陶瓷复合预制板直接复合在PE板上，粘接牢固后静置等胶水干燥即可得到陶瓷PE复合防弹板。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述S2包括：在小块陶瓷板的迎弹面和背面均涂胶或覆盖一层胶膜，利用曲面陶瓷安装拼接法，将小块陶瓷板的曲面排布在置有预浸料的预制模具上形成止裂层。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述预浸料为碳纤维环氧预浸料。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述S3包括：使陶瓷拼接板的凹面朝上，并利用压机对其凹面进行压合平整，压制完成后将预制模具放入200℃的烘箱内进行加热，使碳纤维环氧预浸料内的环氧树脂固化，2h后取出，自然冷却后，即可制成陶瓷拼接层。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述防摔层包括设置于防摔层中间的抗压缓冲料以及设置于抗压缓冲料外侧的填充料。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述抗压缓冲料为开孔的发泡聚氨酯或开孔的发泡聚苯乙烯或开孔的发泡聚乙烯，所述填充料为EVA或者PP材质。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述加强层为芳纶预浸料或碳纤维预浸料。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述S5包括：将过度层、加强层、支撑层和缓冲层依次叠放在陶瓷层的另一面表面上，将其放入等静压机中，加热油温到120-150℃，加压到1-200MPa，保温3h后，保压降温，即可得到陶瓷复合预制板。

由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：

1、本发明提供一种防弹板陶瓷拼接复合预制工艺，采用止裂层、小块陶瓷板和碳纤维环氧预浸料之间的相互配合，在小块陶瓷板的迎弹面涂胶或覆盖一层胶膜，然后将小块陶瓷板覆盖胶膜的一面排布在预制模具上形成止裂层，由于预制模具内放置有碳纤维环氧预浸料作为止裂层，碳纤维环氧预浸料中的加固树脂可以与陶瓷拼接板紧密结合，使得止裂层与陶瓷拼接层粘接牢固，提高了陶瓷拼接层的整体性优异，使得该防弹陶瓷拼接复合预制板在中弹后陶瓷板无飞溅和脱落的现象，使得该陶瓷复合预制防弹板的整体性接近整板陶瓷防弹板，并且该陶瓷复合预制防弹板在中弹后只有单片小陶瓷板出现碎裂，不影响其它位置的陶瓷板的防御性能，大大提高了该陶瓷复合预制防弹板的防弹性能。

2、本发明提供一种防弹板陶瓷拼接复合预制工艺，采用压机和防摔层之间的相互配合，通过利用压机将陶瓷的凹面压合整平，由于陶瓷的凹面朝上，在压制过程中陶瓷会向积压，缩小缝隙大小，从而可以减少陶瓷拼接时的拼接缝隙，减小了该陶瓷复合防弹板在防弹时的穿透概率，通过设置防摔层能够很大程度上提高该防弹板的防摔性能，保证防弹板在使用者摔倒时其陶瓷板受到挤压后不会出现碎裂，并依然能够阻挡住子弹，解决了现有的防弹板在受到挤压后容易碎裂，子弹容易贯穿防弹板的问题，若陶瓷板拼接的厚度误差极小，可以不用压制也可使拼接陶瓷板与PE板的复合面平整，节约工时。

3、本发明提供一种防弹板陶瓷拼接复合预制工艺，采用陶瓷复合预制板、PE板、在PE板的表面刷胶之间的相互配合，在PE板的表面刷胶，将拼接的一整块陶瓷复合预制板直接复合在PE板上，粘接牢固后静置等胶水干燥即可得到陶瓷PE复合防弹板，操作简单，PE板面各处与陶瓷复合预制板的粘接牢固程度好，生产效率快，可大大缩短交货周期，解决了复合防弹板在复合拼接时一块一块的粘贴，预涂PE板面上的胶水固化的时间不同步，或者受人员操作熟练程度的影响导致粘接不牢度的问题，粘接牢固后静置等胶水干燥即可得到陶瓷PE复合防弹板，根据使用需求，将陶瓷复合预制板与不同厚度的PE板复合，可以提高陶瓷复合防弹板的适用范围，在过渡层和支撑层之间设置加强层，能够很大程度上提高陶瓷PE复合防弹板的防弹性能强度及刚性支撑，防止在子弹射击后防弹板出现碎裂，解决了该防弹板在抵抗多发子弹时，由于子弹贯穿使陶瓷板碎裂的问题，提高了防弹板抗多次打击的能力，从而整体提高陶瓷PE复合防弹板阻挡子弹的能力，提高防弹板抗多次打未能力，兼顾整板陶瓷板复合加工工艺和使用需求，小块陶瓷板拼接复合制成的复合防弹板具备防多发子弹的能力。

附图说明

图1为本发明的陶瓷PE复合防弹板制备工艺流程结构示意图；

图2为本发明的陶瓷拼接板压制结构示意图；

图3为本发明的陶瓷PE复合防弹板结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1

如图1-3所示，本发明提供了一种防弹板陶瓷拼接复合预制工艺，该防弹板陶瓷拼接复合预制工艺，包括以下步骤：

S1：清洗陶瓷板：将小块陶瓷板用酒精或丙酮清洗干净；

S2：制备陶瓷拼接板，表面止裂层的制备；

S3：压制陶瓷拼接板，放入烘箱加热，冷却后制成陶瓷拼接层；

S4：在止裂层的另一面刷胶并覆盖防摔层；

S5：制备陶瓷复合预制板；

S6：制备陶瓷PE复合防弹板：根据使用需求，选择不同厚度的PE板，并在PE板的表面刷胶，将拼接的一整块陶瓷复合预制板直接复合在PE板上，粘接牢固后静置等胶水干燥即可得到陶瓷PE复合防弹板。

在本实施例中，通过酒精或丙酮清洗对小块陶瓷板进行清洗，防止小块陶瓷板上的杂质对防弹板的制备造成影响，在小块陶瓷板的迎弹面和背面均涂胶或覆盖一层胶膜，将小块陶瓷板的曲面排布在置有预浸料的预制模具上形成止裂层，预浸料中的加固树脂可以与陶瓷拼接板紧密结合，使得止裂层与陶瓷拼接层粘接牢固，提高了陶瓷拼接层的整体性优异，使陶瓷拼接板的凹面朝上，并利用压机对其凹面进行压合平整，由于陶瓷的凹面朝上，在压制过程中陶瓷会向积压，缩小缝隙大小，从而可以减少陶瓷拼接时的拼接缝隙，减小了该陶瓷复合防弹板在防弹时的穿透概率，压制完成后将预制模具放入200℃的烘箱内进行加热，使浸料内的环氧树脂固化，即可制成陶瓷拼接层，在止裂层的另一面刷胶并覆盖防摔层，能够很大程度上提高该防弹板的防摔性能，保证防弹板在使用者摔倒时其陶瓷板受到挤压后不会出现碎裂，并依然能够阻挡住子弹，然后将过度层、加强层、支撑层和缓冲层依次叠放在陶瓷层的另一面表面上，将其放入等静压机中，加热油温到120-150℃，加压到1-200MPa，保温3h后，即可得到陶瓷复合预制板，在过渡层和支撑层之间设置加强层，能够很大程度上提高陶瓷PE复合防弹板的防弹性能强度及刚性支撑，防止在子弹射击后防弹板出现碎裂，根据使用需求，选择不同厚度的PE板，并在PE板的表面刷胶，然后将拼接的一整块陶瓷复合预制板直接复合在PE板上，粘接牢固后静置等胶水干燥即可得到陶瓷PE复合防弹板，操作简单，PE板面各处与陶瓷复合预制板的粘接牢固程度好，生产效率快，可大大缩短交货周期。

实施例2

如图1-3所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，S2包括：在小块陶瓷板的迎弹面和背面均涂胶或覆盖一层胶膜，利用曲面陶瓷安装拼接法，将小块陶瓷板的曲面排布在置有预浸料的预制模具上形成止裂层，预浸料为碳纤维环氧预浸料。

在本实施例中，在小块陶瓷板的迎弹面涂胶或覆盖一层胶膜，然后将小块陶瓷板覆盖胶膜的一面排布在预制模具上形成止裂层，由于预制模具内放置有碳纤维环氧预浸料作为止裂层，碳纤维环氧预浸料中的加固树脂可以与陶瓷拼接板紧密结合，使得止裂层与陶瓷拼接层粘接牢固，提高了陶瓷拼接层的整体性优异，使得该防弹陶瓷拼接复合预制板在中弹后陶瓷板无飞溅和脱落的现象，使得该陶瓷复合预制防弹板的整体性接近整板陶瓷防弹板，并且该陶瓷复合预制防弹板在中弹后只有单片小陶瓷板出现碎裂，不影响其它位置的陶瓷板的防御性能，大大提高了该陶瓷复合预制防弹板的防弹性能。

实施例3

如图1-3所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，S3包括：使陶瓷拼接板的凹面朝上，并利用压机对其凹面进行压合平整，压制完成后将预制模具放入200℃的烘箱内进行加热，使碳纤维环氧预浸料内的环氧树脂固化，2h后取出，自然冷却后，即可制成陶瓷拼接层，防摔层包括设置于防摔层中间的抗压缓冲料以及设置于抗压缓冲料外侧的填充料，抗压缓冲料为开孔的发泡聚氨酯或开孔的发泡聚苯乙烯或开孔的发泡聚乙烯，填充料为EVA或者PP材质。

在本实施例中，通过利用压机将陶瓷的凹面压合整平，由于陶瓷的凹面朝上，在压制过程中陶瓷会向积压，缩小缝隙大小，从而可以减少陶瓷拼接时的拼接缝隙，减小了该陶瓷复合防弹板在防弹时的穿透概率，通过设置防摔层能够很大程度上提高该防弹板的防摔性能，保证防弹板在使用者摔倒时其陶瓷板受到挤压后不会出现碎裂，并依然能够阻挡住子弹，解决了现有的防弹板在受到挤压后容易碎裂，子弹容易贯穿防弹板的问题。

实施例4

如图1-3所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，加强层为芳纶预浸料或碳纤维预浸料，S5包括：将过度层、加强层、支撑层和缓冲层依次叠放在陶瓷层的另一面表面上，将其放入等静压机中，加热油温到120-150℃，加压到1-200MPa，保温3h后，保压降温，即可得到陶瓷复合预制板。

在本实施例中，在PE板的表面刷胶，将拼接的一整块陶瓷复合预制板直接复合在PE板上，粘接牢固后静置等胶水干燥即可得到陶瓷PE复合防弹板，操作简单，PE板面各处与陶瓷复合预制板的粘接牢固程度好，生产效率快，可大大缩短交货周期，解决了复合防弹板在复合拼接时一块一块的粘贴，预涂PE板面上的胶水固化的时间不同步，或者受人员操作熟练程度的影响导致粘接不牢度的问题，粘接牢固后静置等胶水干燥即可得到陶瓷PE复合防弹板，根据使用需求，将陶瓷复合预制板与不同厚度的PE板复合，可以提高陶瓷复合防弹板的适用范围，在过渡层和支撑层之间设置加强层，能够很大程度上提高陶瓷PE复合防弹板的防弹性能强度及刚性支撑，防止在子弹射击后防弹板出现碎裂，解决了该防弹板在抵抗多发子弹时，由于子弹贯穿使陶瓷板碎裂的问题，提高了防弹板抗多次打击的能力，从而整体提高陶瓷PE复合防弹板阻挡子弹的能力，提高防弹板抗多次打未能力，兼顾整板陶瓷板复合加工工艺和使用需求，小块陶瓷板拼接复合制成的复合防弹板具备防多发子弹的能力。

综上，通过酒精或丙酮清洗对小块陶瓷板进行清洗，防止小块陶瓷板上的杂质对防弹板的制备造成影响，在小块陶瓷板的迎弹面涂胶或覆盖一层胶膜，然后将小块陶瓷板覆盖胶膜的一面排布在预制模具上形成止裂层，由于预制模具内放置有碳纤维环氧预浸料作为止裂层，碳纤维环氧预浸料中的加固树脂可以与陶瓷拼接板紧密结合，使得止裂层与陶瓷拼接层粘接牢固，提高了陶瓷拼接层的整体性优异，使得该防弹陶瓷拼接复合预制板在中弹后陶瓷板无飞溅和脱落的现象，使得该陶瓷复合预制防弹板的整体性接近整板陶瓷防弹板，并且该陶瓷复合预制防弹板在中弹后只有单片小陶瓷板出现碎裂，不影响其它位置的陶瓷板的防御性能，大大提高了该陶瓷复合预制防弹板的防弹性能，使陶瓷拼接板的凹面朝上，并利用压机将陶瓷的凹面压合整平，由于陶瓷的凹面朝上，在压制过程中陶瓷会向积压，缩小缝隙大小，从而可以减少陶瓷拼接时的拼接缝隙，减小了该陶瓷复合防弹板在防弹时的穿透概率，压制完成后将预制模具放入200℃的烘箱内进行加热，使浸料内的环氧树脂固化，即可制成陶瓷拼接层，然后在止裂层的另一面刷胶并覆盖防摔层，能够很大程度上提高该防弹板的防摔性能，保证防弹板在使用者摔倒时其陶瓷板受到挤压后不会出现碎裂，并依然能够阻挡住子弹，解决了现有的防弹板在受到挤压后容易碎裂，子弹容易贯穿防弹板的问题，然后将过度层、加强层、支撑层和缓冲层依次叠放在陶瓷层的另一面表面上，将其放入等静压机中，加热油温到120-150℃，加压到1-200MPa，保温3h后，即可得到陶瓷复合预制板，在过渡层和支撑层之间设置加强层，能够很大程度上提高陶瓷PE复合防弹板的防弹性能强度及刚性支撑，防止在子弹射击后防弹板出现碎裂，解决了该防弹板在抵抗多发子弹时，由于子弹贯穿使陶瓷板碎裂的问题，提高了防弹板抗多次打击的能力，从而整体提高陶瓷PE复合防弹板阻挡子弹的能力，提高防弹板抗多次打未能力，根据使用需求，选择不同厚度的PE板，并在PE板的表面刷胶，将拼接的一整块陶瓷复合预制板直接复合在PE板上，粘接牢固后静置等胶水干燥即可得到陶瓷PE复合防弹板，操作简单，PE板面各处与陶瓷复合预制板的粘接牢固程度好，生产效率快，可大大缩短交货周期，解决了复合防弹板在复合拼接时一块一块的粘贴，预涂PE板面上的胶水固化的时间不同步，或者受人员操作熟练程度的影响导致粘接不牢度的问题，粘接牢固后静置等胶水干燥即可得到陶瓷PE复合防弹板，根据使用需求，将陶瓷复合预制板与不同厚度的PE板复合，可以提高陶瓷复合防弹板的适用范围，兼顾整板陶瓷板复合加工工艺和使用需求，小块陶瓷板拼接复合制成的复合防弹板具备防多发子弹的能力。

上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。