專利名稱：一種雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲設(shè)計(jì)及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲及其制備方法。
背景技術(shù)：
單層均質(zhì)金屬裝甲是使用最早、抗侵徹性能良好的一種裝甲材料，但由于其密度高(鋼的密度約為8.0g/cm3)，質(zhì)量大，嚴(yán)重影響了車輛的機(jī)動(dòng)性和運(yùn)行能力。為了綜合考慮裝甲的可靠性、重量及成本等問題，研究人員發(fā)明了復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲替代單層均質(zhì)金屬裝甲。復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲是由兩層以上不同性能的防護(hù)材料組成的非均質(zhì)裝甲，它們具有較強(qiáng)的綜合抗侵徹性能?，F(xiàn)有輕型裝甲車輛的裝甲中，金屬與陶瓷復(fù)合組成的單層或雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲應(yīng)用最為廣泛。而其中一種雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲每層均由金屬波紋板結(jié)構(gòu)為骨架、陶瓷材料為芯部以及二者之間的空隙處填充樹脂材料構(gòu)成。但由于陶瓷密度較高，一般大于3.0g/cm3,增加了車身重量，影響了車輛的機(jī)動(dòng)性。同時(shí)陶瓷一般需要經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)而成，制備與金屬波紋板空隙形狀相適配的陶瓷需要特定的模具，因此該復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲的制備較為困難，成本較高。另外，金屬波紋板的存在相當(dāng)于把整體結(jié)構(gòu)分割成了幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，在子彈作用的較小范圍內(nèi)存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，應(yīng)力在各個(gè)部分之間的傳遞較困難。因此，該結(jié)構(gòu)很難發(fā)揮出復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲的整體約束作用。在子彈侵徹作用下，復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲往往只是小范圍內(nèi)直接被子彈貫穿破壞，其他部分基本無變形，故并未能將整個(gè)結(jié)構(gòu)的防護(hù)作用得到充分發(fā)揮。而且，金屬波紋板的隔離作用給流動(dòng)性較差的樹脂材料的填充增加了一定的困難，因此該復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備工藝復(fù)雜度較高。研究人員嘗試過使用密度較低的普通混凝土材料替代上述雙層波紋板復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷材料。由于普通混凝土的抗壓強(qiáng)度與陶瓷相比較低，替代后的復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲的抗侵徹性能大幅度下降。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲及其制備方法，本發(fā)明雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲具有重量輕、抗侵徹性能優(yōu)異、可抵抗二次打擊、發(fā)揮了裝甲結(jié)構(gòu)的整體防護(hù)作用等特點(diǎn)，且其制備工藝復(fù)雜度低、成本低。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲，包括金屬面板組、固定在金屬面板組間的正放四角錐金屬網(wǎng)架組2、置于金屬面板組和正放四角錐金屬網(wǎng)架組2間的混凝土芯材組以及填充在混凝土芯材組與金屬面板組和正放四角錐金屬網(wǎng)架組2間的樹脂材料4，所述金屬面板組由自上而下順序設(shè)置的三塊金屬面板I組成，每?jī)蓧K相鄰的金屬面板I分別與和金屬面板I成 角度為Θ的正放四角錐金屬網(wǎng)架組2的上部和下部固定構(gòu)成雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)，雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)的三棱柱狀空心結(jié)構(gòu)中置有與其形狀相適配的三棱柱狀混凝土 3，在雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)和三棱柱狀混凝土 3之間的間隙中充滿樹脂材料4。所述金屬面板I為厚度不小于0.5mm的普通鋼板、不銹鋼板、招合金板或鈦板,相鄰兩塊金屬面板I間的間距不小于5mm。所述正放四角錐金屬網(wǎng)架組2為去除底部棱的正放四角錐金屬網(wǎng)架，每個(gè)四角棱錐的棱厚為0.4mm-8mm，其材質(zhì)為普通鋼材、不銹鋼材或鋁合金材；所述正放四角錐金屬網(wǎng)架組2的四角錐棱與金屬面板I之間所夾角度Θ為10° -80°。所述空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)和三棱柱狀混凝土 3之間的間隙為0.5_-1_。所述樹脂材料4為環(huán)氧類樹脂、聚酰胺或氨基樹脂。上述所述的雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲的制備方法，包括如下步驟:步驟1:首先采用平整機(jī)對(duì)金屬板材進(jìn)行平整，然后對(duì)其除銹除油，得到三塊金屬面板1，再將退火處理后的金屬板材采用穿孔剪進(jìn)行剪切并擴(kuò)展得到至少兩個(gè)均勻分布的菱形狀網(wǎng)孔的金屬網(wǎng)板，然后采用平整機(jī)對(duì)金屬網(wǎng)板進(jìn)行平整，之后采用液壓機(jī)通過正放四角錐網(wǎng)架模具在金屬網(wǎng)板的菱形孔上沖壓獲得兩塊去除底部棱的正放四角錐金屬網(wǎng)架組2，最后采用高溫釬焊或激光焊將三塊金屬面板I分別與兩塊正放四角錐金屬網(wǎng)架組2的頂部和底部逐層焊接在一起，構(gòu)成雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)；步驟2:首先加工與步驟I中得到的雙層金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)空心結(jié)構(gòu)相同的三棱柱模具，然后以水、高標(biāo)號(hào)水泥、硅灰、石英砂、 高效減水劑及鋼纖維或鐵粉為原料按預(yù)設(shè)配比混合并機(jī)械攪拌3-15min，得到混合料，將混合料倒入三棱柱模具內(nèi)，振實(shí)、壓力成型，靜置，拆模，養(yǎng)護(hù)，最終獲得三棱柱狀混凝土 3 ；步驟3:將步驟2中獲得的三棱柱狀混凝土 3插入步驟I中獲得的雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)的三棱柱狀空心結(jié)構(gòu)中，控制金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)空心結(jié)構(gòu)和三棱柱狀混凝土 3之間的間隙為0.5mm-1mm ;然后通過樹脂注射機(jī)向空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)和三棱柱狀混凝土 3之間的間隙中注射液態(tài)樹脂材料4，并經(jīng)過固化，固化成型后即得到雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲。步驟I所述制備正放四角錐金屬網(wǎng)架組2的金屬網(wǎng)板厚度不小于0.5mm,每個(gè)菱形網(wǎng)孔的短對(duì)角線的長(zhǎng)度為2mm-30mm,其長(zhǎng)對(duì)角線的長(zhǎng)度為4_-70_。步驟2所述的混合料中，硅灰占水泥與硅灰總質(zhì)量的5-30%，水與水泥加硅灰的質(zhì)量比為0.12-0.22:1，石英砂與水泥加硅灰的質(zhì)量比為0.5-1.5:1，鋼纖維或鐵粉體積占混合料總體積的1_10%，高效減水劑質(zhì)量占混合料總質(zhì)量的0.5-3%。所述高效減水劑為聚羧酸減水劑。步驟2所述壓力成型中壓力為O-1OOMPa ;靜置為常溫下恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)靜置4-24h ;養(yǎng)護(hù)為:0-50°C和60-90°C水域中分別養(yǎng)護(hù)4_24h后，再在200-400°C烘箱中保溫4-24h。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所得到的雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲的優(yōu)點(diǎn)如下:1、在子彈侵徹作用下，金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)縱橫交錯(cuò)的金屬網(wǎng)架的變形及破壞過程能夠改變彈丸的沖擊狀態(tài)，起到偏轉(zhuǎn)和銷蝕彈丸的作用。樹脂材料的存在使混凝土三棱柱與金屬網(wǎng)架結(jié)構(gòu)之間有效結(jié)合的同時(shí)，在金屬骨架與混凝土間增加了中間相，使該復(fù)合結(jié)構(gòu)成為一個(gè)整體，防止了混凝土在侵徹作用下碎裂后迸出碎片造成二次傷害。2、雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)的存在利于發(fā)揮其較強(qiáng)抗沖擊能力。子彈在經(jīng)過第一層結(jié)構(gòu)后彈頭被鐓粗并偏轉(zhuǎn)方向，增加了子彈在復(fù)合結(jié)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)的阻力和距離，在與第二層結(jié)構(gòu)作用的時(shí)候子彈動(dòng)能大幅度降低，極易被第二層結(jié)構(gòu)所捕獲。因此雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲彌補(bǔ)了單層結(jié)構(gòu)裝甲極易被飛彈彈丸擊穿而喪失保護(hù)作用的缺陷，并且該雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲依然保持了輕質(zhì)的特點(diǎn)，并不會(huì)造成質(zhì)量過于沉重而影響車輛的機(jī)動(dòng)性能的缺陷。3、與陶瓷相比，高強(qiáng)度活性粉末混凝土的制備成本低，密度低；與普通混凝土相t匕，高強(qiáng)度活性粉末混凝土的抗壓強(qiáng)度高，可以有效銷蝕彈丸的沖擊作用，而且該混凝土內(nèi)的鋼纖維可增加材料的韌性，削弱碎片飛濺引起的二次損傷。4、在對(duì)金屬波紋板夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行樹脂填充時(shí)，由于波紋板將整個(gè)結(jié)構(gòu)分隔成各個(gè)小單胞，需要對(duì)每個(gè)單胞進(jìn)行樹脂填充。而采用金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)替代金屬波紋板夾層結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)具有連通性。因此，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了樹脂材料的填充過程，降低了制備工藝復(fù)雜度，而且更能保證復(fù)合結(jié)構(gòu)的整體性。因此，本發(fā)明雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲具有重量輕、抗侵徹性能優(yōu)異、可抵抗二次打擊、發(fā)揮了裝甲結(jié)構(gòu)的整體防護(hù)作用等特點(diǎn)，且其制備工藝復(fù)雜度低、成本低。


圖1是本發(fā)明未填充樹脂材料之前，雙層金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)與三棱柱狀混凝土相對(duì)位置示意圖，是從易于觀察的角度去除部份上金屬面板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明已成型的雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲的結(jié)構(gòu)示意圖，是從易于觀察的角度去除部份上金屬面板的結(jié)構(gòu)示意圖?！?br> 具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。實(shí)施例1:本實(shí)施例一種雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲的制備方法，步驟如下:步驟1、雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)的制備:采用平整機(jī)對(duì)厚度為0.5mm的普通鋼板進(jìn)行平整，然后對(duì)其除銹除油，得到金屬面板I三塊待用；再將退火處理后的厚為
0.5mm的普通鋼板材采用穿孔剪進(jìn)行剪切并擴(kuò)展得到至少兩個(gè)均勻分布的菱形狀網(wǎng)孔的金屬網(wǎng)板，然后采用平整機(jī)對(duì)金屬網(wǎng)板進(jìn)行平整，再采用液壓機(jī)通過角度為30°的正放四角錐網(wǎng)架模具在金屬網(wǎng)板的菱形孔上沖壓獲得去除底部棱的正放四角錐金屬網(wǎng)架2兩塊待用；最后采用高溫釬焊將三塊金屬面板I分別與兩塊金屬網(wǎng)架2逐層焊接在一起，構(gòu)成雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)，如圖1所示；步驟2、三棱柱狀混凝土 3的制備:首先加工與金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)空心結(jié)構(gòu)相適配的底角為30°的三棱柱模具，以42.5#水泥、硅灰、石英砂、聚羧酸減水劑及鐵粉為原料混合并機(jī)械攪拌5min，將攪拌料倒入三棱柱模具內(nèi)，振實(shí)、壓力成型，靜置，拆模，養(yǎng)護(hù)，最終獲得聞強(qiáng)二棱柱狀混凝土 3 ;其中娃灰占水泥與娃灰總質(zhì)量的10%,水與水泥加娃灰的質(zhì)量比為0.12:1，石英砂與水泥加硅灰的質(zhì)量比為0.5:1，鐵粉體積占混合料總體積的1%，聚羧酸減水劑質(zhì)量占混合料總質(zhì)量的0.5% ;混凝土壓力成型中壓力為OMPa，靜置為恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)靜置4h ;養(yǎng)護(hù)制度是，50°C和80°C水域中分別養(yǎng)護(hù)4h后，再在250°C烘箱中保溫4h ；步驟3、在雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)三棱柱狀空心結(jié)構(gòu)內(nèi)插入與其相適配的三棱柱狀混凝土 3，控制空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)空心結(jié)構(gòu)和三棱柱狀混凝土 3間的間隙為0.5mm ；步驟4、在雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)與三棱柱狀混凝土 3之間的間隙中通過樹脂注射機(jī)注射液態(tài)環(huán)氧樹脂材料，然后對(duì)填充了液態(tài)環(huán)氧樹脂材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲進(jìn)行固化，固化成型后即得到雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲，如圖2所示。實(shí)施例2:本實(shí)施例一種雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲的制備方法，步驟如下:步驟1、雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)的制備:采用平整機(jī)對(duì)厚度為Imm的不銹鋼板進(jìn)行平整，然后對(duì)其除銹除油，得到金屬面板I三塊待用；再將退火處理后的厚為Imm的不銹鋼板材采用穿孔剪進(jìn)行剪切并擴(kuò)展得到至少兩個(gè)均勻分布的菱形狀網(wǎng)孔的金屬網(wǎng)板，然后采用平整機(jī)對(duì)金屬網(wǎng)板進(jìn)行平整，再采用液壓機(jī)通過角度為45°的正放四角錐網(wǎng)架模具在金屬網(wǎng)板的菱形孔上沖壓獲得去除底部棱的正放四角錐金屬網(wǎng)架2兩塊待用；最后采用高溫釬焊將三塊金屬面板I分別與兩塊金屬網(wǎng)架2逐層焊接在一起，構(gòu)成雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)，如圖1所示；步驟2、三棱柱狀混凝土 3的制備:首先加工與金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)空心結(jié)構(gòu)相適配的底角為45°的三棱柱模具，以42.5#水泥、硅灰、石英砂、聚羧酸減水劑及鋼纖維為原料混合并機(jī)械攪拌lOmin，將攪拌料倒入三棱柱模具內(nèi)，振實(shí)、壓力成型，靜置，拆模，養(yǎng)護(hù)，最終獲得聞強(qiáng)二棱柱狀混凝土 3 ;其中娃灰占水泥與娃灰總質(zhì)量的20%,水與水泥加娃灰的質(zhì)量比為0.18:1，石英砂與水泥加硅灰的質(zhì)量比為1:1，鋼纖維體積占混合料總體積的5%，聚羧酸減水劑質(zhì)量占混合料總質(zhì)量的1.5% ;混凝土壓力成型中壓力為50MPa，靜置為恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)靜置15h ;養(yǎng)護(hù)制度是，(TC和60°C水域中分別養(yǎng)護(hù)24h后，再在200°C烘箱中保溫24h ；步驟3、在雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)三棱柱狀空心結(jié)構(gòu)內(nèi)插入與其相適配的三棱柱狀混凝土 3，控制空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)空心結(jié)構(gòu)和三棱柱狀混凝土 3間的間隙為0.8mm ；步驟4、在雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)與三棱柱狀混凝土 3之間的間隙中通過樹脂注射機(jī)注射液態(tài)聚酰胺材料，然后對(duì)填充了液態(tài)聚酰胺材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲進(jìn)行固化，固化成型后即得到雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲，如圖2所示。實(shí)施例3:本實(shí)施例一種雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲的制備方法，步驟如下:步驟1、雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)的制備:采用平整機(jī)對(duì)厚度為1.5mm的鋁合金板進(jìn)行平整，然后對(duì)其除銹除油，得到金屬面板I三塊待用；再將退火處理后的厚為
1.5mm的鋁合金板材采 用穿孔剪進(jìn)行剪切并擴(kuò)展得到至少兩個(gè)均勻分布的菱形狀網(wǎng)孔的金屬網(wǎng)板，然后采用平整機(jī)對(duì)金屬網(wǎng)板進(jìn)行平整，再采用液壓機(jī)通過角度為60°的正放四角錐網(wǎng)架模具在金屬網(wǎng)板的菱形孔上沖壓獲得去除底部棱的正放四角錐金屬網(wǎng)架2兩塊待用；最后采用高溫釬焊將三塊金屬面板I分別與兩塊金屬網(wǎng)架2逐層焊接在一起，構(gòu)成雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)，如圖1所示；步驟2、三棱柱狀混凝土 3的制備:首先加工與金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)空心結(jié)構(gòu)相適配的底角為60°的三棱柱模具，以42.5#水泥、硅灰、石英砂、聚羧酸減水劑及鋼纖維為原料混合并機(jī)械攪拌15min，將攪拌料倒入三棱柱模具內(nèi)，振實(shí)、壓力成型，靜置，拆模，養(yǎng)護(hù)，最終獲得聞強(qiáng)二棱柱狀混凝土 3 ;其中娃灰占水泥與娃灰總質(zhì)量的30%,水與水泥加娃灰的質(zhì)量比為0.22:1，石英砂與水泥加硅灰的質(zhì)量比為1.5:1，鋼纖維體積占混合料總體積的10%，聚羧酸減水劑質(zhì)量占混合料總質(zhì)量的3% ;混凝土壓力成型中壓力為lOOMPa，靜置為恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)靜置24h ;養(yǎng)護(hù)制度是，(TC和90°C水域中分別養(yǎng)護(hù)24h后，再在400°C供箱中保溫12h ；步驟3、在雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)三棱柱狀空心結(jié)構(gòu)內(nèi)插入與其相適配的三棱柱狀混凝土 3，控制空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)空心結(jié)構(gòu)和三棱柱狀混凝土 3間的間隙為Imm ；步驟4、在雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)與三棱柱狀混凝土 3之間的間隙中通過樹脂注射機(jī)注射液態(tài)氨基樹脂材料，然后對(duì)填充了液態(tài)氨基樹脂材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲進(jìn)行固化，固化成型后即得到 雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲，如圖2所示。
權(quán)利要求
1.一種雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲，其特征在于:包括金屬面板組、固定在金屬面板組間的正放四角錐金屬網(wǎng)架組(2)、置于金屬面板組和正放四角錐金屬網(wǎng)架組(2)間的混凝土芯材組以及填充在混凝土芯材組與金屬面板組和正放四角錐金屬網(wǎng)架組(2)間的樹脂材料(4)，所述金屬面板組由自上而下順序設(shè)置的三塊金屬面板(I)組成，每?jī)蓧K相鄰的金屬面板(1)分別與和金屬面板(1)成角度為Θ的正放四角錐金屬網(wǎng)架組(2)的上部和下部固定構(gòu)成雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)，雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)的三棱柱狀空心結(jié)構(gòu)中置有與其形狀相適配的三棱柱狀混凝土(3)，在雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)和三棱柱狀混凝土( 3 )之間的間隙中充滿樹脂材料(4 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲，其特征在于:所述金屬面板(I)為厚度不小于0.5mm的普通鋼板、不銹鋼板、鋁合金板或鈦板,相鄰兩塊金屬面板(I)間的間距不小于5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲，其特征在于:所述正放四角錐金屬網(wǎng)架組(2)為去除底部棱的正放四角錐金屬網(wǎng)架，每個(gè)四角棱錐的棱厚為.0.4_-8_，其材質(zhì)為普通鋼材、不銹鋼材或鋁合金材；所述正放四角錐金屬網(wǎng)架組(2)的四角錐棱與金屬面板(1)之間所夾角度Θ為10° -80°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲，其特征在于:所述空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)和三棱柱狀混凝土(3)之間的間隙為0.5-1mm.
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲，其特征在于:所述樹脂材料(4)為環(huán)氧類樹脂、聚酰胺或氨基樹脂。
6.權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟1:首先采用平整機(jī)對(duì)金屬板材進(jìn)行平整，然后對(duì)其除銹除油，得到三塊金屬面板(1)，再將退火處理后的金屬板材采用穿孔剪進(jìn)行剪切并擴(kuò)展得到至少兩個(gè)均勻分布的菱形狀網(wǎng)孔的金屬網(wǎng)板，然后采用平整機(jī)對(duì)金屬網(wǎng)板進(jìn)行平整，之后采用液壓機(jī)通過正放四角錐網(wǎng)架模具在金屬網(wǎng)板的菱形孔上沖壓獲得兩塊去除底部棱的正放四角錐金屬網(wǎng)架組(2)，最后采用高溫釬焊或激光焊將三塊金屬面板(I)分別與兩塊正放四角錐金屬網(wǎng)架組(2)的頂部和底部逐層焊接在一起，構(gòu)成雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)； 步驟2:首先加工與步驟I中得到的雙層金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)空心結(jié)構(gòu)相同的三棱柱模具，然后以水、高標(biāo)號(hào)水泥、硅灰、石英砂、高效減水劑及鋼纖維或鐵粉為原料按預(yù)設(shè)配比混合并機(jī)械攪拌3-15min，得到混合料，將混合料倒入三棱柱模具內(nèi)，振實(shí)、壓力成型,靜置，拆模，養(yǎng)護(hù)，最終獲得三棱柱狀混凝土(3)； 步驟3:將步驟2中獲得的三棱柱狀混凝土(3)插入步驟(I)中獲得的雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)的三棱柱狀空心結(jié)構(gòu)中，控制金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)空心結(jié)構(gòu)和三棱柱狀混凝土(3)之間的間隙為0.5mm-1mm ;然后通過樹脂注射機(jī)向空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)和三棱柱狀混凝土(3)之間的間隙中注射液態(tài)樹脂材料(4)，并經(jīng)過固化，固化成型后即得到雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:步驟1所述制備正放四角錐金屬網(wǎng)架組(2)的金屬網(wǎng)板厚度不小于0.5mm，每個(gè)菱形網(wǎng)孔的短對(duì)角線的長(zhǎng)度為2mm-30mm，其長(zhǎng)對(duì)角線的長(zhǎng)度為4mm-70mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:步驟2所述的混合料中，硅灰占水泥與硅灰總質(zhì)量的5-30%，水與水泥加硅灰的質(zhì)量比為0.12-0.22:1，石英砂與水泥加硅灰的質(zhì)量比為0.5-1.5:1，鋼纖維或鐵粉體積占混合料總體積的1-10%，高效減水劑質(zhì)量占混合料總質(zhì)量的0.5-3%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于:所述高效減水劑為聚羧酸減水劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:步驟2所述壓力成型中壓力為O-1OOMPa ;靜置為常溫下恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)靜置4-24h ;養(yǎng)護(hù)為:0-50°C和60_90°C水域中分別養(yǎng)護(hù)4-24h后 ，再在200-400°C烘箱中保溫4_24h。
全文摘要
一種雙層活性混凝土填充復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲及其制備方法，通過在三塊金屬面板之間以焊接方式與兩塊正放四角錐金屬網(wǎng)架組的上部與下部構(gòu)成雙層空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)，空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)的三棱柱狀空心結(jié)構(gòu)中置有與其形狀相適配的三棱柱狀混凝土，在空心金字塔點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)和三棱柱狀混凝土之間的間隙中充滿樹脂材料；本發(fā)明雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)裝甲具有重量輕、抗侵徹性能優(yōu)異、可抵抗二次打擊、發(fā)揮了裝甲結(jié)構(gòu)的整體防護(hù)作用等特點(diǎn)，且其制備工藝復(fù)雜度低、成本低。
文檔編號(hào)B28B23/00GK103234390SQ201310114049
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者侯潤(rùn), 盧天健, 倪長(zhǎng)也, 夏鴻雁, 張錢城 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)