高性能碳化硼复合装甲防弹材料

      领  域：材料

      简  介：碳化硼是一种比铝还轻的工程陶瓷材料，而它的硬度在工程材料中仅次于金刚石和立方氮化硼因此这种又轻又硬的材料是制造防弹装甲的最理想的材料。但是由于碳化硼的断裂韧性很低，而且由于材料生产工艺的复杂性，碳化硼材料作为防弹装甲的工程应用一直没有得到突破性的进展。自八十年代以来，美国研究了用碳化硼和铝制成复合材料，以提高材料的断裂韧性，减轻材料的重量和成本，并且提高装甲的性能。采用的方法主是：烧结＋浸渗法工艺。他们工艺所得到的材料中，碳化硼颗粒之间几乎不形成烧结颈，更没有形成骨架结构，因而材料的力学性能也不佳。
本技术采用一种称为“双骨架复合材料”技术，使碳化硼形成一个牢固坚强的陶瓷骨架结构，并且使铝在复合材料中也形成一个金属骨架结构，这两种骨架组织均匀地互相啮合在一起。组成一个采用一般的传统方法时难以得到“双骨架”结构 (double skeleton structure)。这样，既提高了材料的断裂韧性，又保持了碳化硼高硬度和高强度的特点。材料性能优于美国目前使用的同类材料。完全达到了制造防弹装甲装备以及其他的工程应用的要求。
另外，本技术可以制出复杂形状的产品零件，如超轻、超强、无磁新型特种兵头盔，武装直升机和强击机和歼击机上驾驶员的防弹座椅，油箱和重要仪表的防护装甲等。这是热压和热等静压等普通生产方法所不能比拟的。

      研究单位：个人成果

      合作意向：与风险投资公司及国防工业有关单位合作，建立起一家公司，致力于开发生产以及营销一种超强、超硬、超轻型碳化硼－铝复合装甲材料产品。主要应用于装甲防护领域。近期目标产品为防弹衣外插防护板。以提升我国产防弹衣产品的防弹性能：一方面，是使普通用途的防弹背心可以做得更轻更薄；另一方面将填补防穿甲弹以及冲锋枪、自动步枪近距离射击等严重威胁的国内市场空白。长期目标为开发生产军需装备的防弹装甲材料，如：超轻、超强、无磁新型特种兵头盔，坦克和装甲车外挂被动装甲，飞机驾驶员的装甲座椅，歼击机、强击机和武装直升飞机油箱等重要部位的防护装甲以及其它对重量和防弹性能要求极苛刻的产品。