一种Ti-Al金属间化合物微叠层复合装甲及其制备方法

    公开(公告)号:CN111043909B

    公开(公告)日:2022-03-15

    申请号:CN201911088372.3

    申请日:2019-11-08

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属装甲防护技术领域,为提高钛铝金属间化合物叠层复合装甲的抗侵彻性能,提供一种Ti‑Al金属间化合物微叠层复合装甲及其制备方法。由Ti‑AlTi和Ti‑Al3Ti‑Al叠层复合材料组成的Ti‑Al金属间化合物微叠层复合装甲,其中:Ti‑AlTi叠层复合材料作为装甲前板,Ti‑Al3Ti‑Al叠层复合材料作为装甲后板,装甲前板与装甲后板用扩散焊的方式连接;装甲前板与装甲后板的厚度比为3:1‑4:1。综合Ti‑AlTi叠层复合材料高硬度、高刚度以及良好的迎弹面抗破片侵彻能力和Ti‑Al3Ti‑Al叠层复合材料高韧性,高吸能性的优点,对破片冲击有着优异的缓冲抑制能力,具有优良的抗侵彻性能。

    一种采用吸热半固态反应制备Ti-Al3Ti-Al叠层复合材料的方法

    公开(公告)号:CN108909084B

    公开(公告)日:2020-05-12

    申请号:CN201810561864.9

    申请日:2018-06-04

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种采用吸热半固态反应制备Ti‑Al3Ti‑Al叠层复合材料的方法。本方法如下:将金属Ti箔和金属Al箔裁剪为适当尺寸,对裁剪后的金属Ti箔和金属Al箔进行丙酮超声波清洗和化学试剂处理,之后立即用清水冲洗;将冲洗后的金属Ti箔和金属Al箔进行烘干叠层,将叠层好的金属Ti箔和金属Al箔放入金属包套并置入石墨模具;最后将石墨模具放入真空热压烧结炉,在吸热半固态反应温度区间进行热压烧结,制备得到Ti‑Al3Ti‑Al叠层复合材料。本发明借助Ti、Al箔半固态反应中存在的液相Al可补充柯肯达尔效应造成的孔洞,吸热反应可抑制金属间化合物晶粒长大的优势以及剩余液相Al可以弥补剥层裂纹,制备的复合材料具有无孔洞、界面平整、组织致密及工艺简单的特点。

    一种采用吸热半固态反应制备Ti-Al3Ti-Al叠层复合材料的方法

    公开(公告)号:CN108909084A

    公开(公告)日:2018-11-30

    申请号:CN201810561864.9

    申请日:2018-06-04

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种采用吸热半固态反应制备Ti-Al3Ti-Al叠层复合材料的方法。本方法如下:将金属Ti箔和金属Al箔裁剪为适当尺寸,对裁剪后的金属Ti箔和金属Al箔进行丙酮超声波清洗和化学试剂处理,之后立即用清水冲洗;将冲洗后的金属Ti箔和金属Al箔进行烘干叠层,将叠层好的金属Ti箔和金属Al箔放入金属包套并置入石墨模具;最后将石墨模具放入真空热压烧结炉,在吸热半固态反应温度区间进行热压烧结,制备得到Ti-Al3Ti-Al叠层复合材料。本发明借助Ti、Al箔半固态反应中存在的液相Al可补充柯肯达尔效应造成的孔洞,吸热反应可抑制金属间化合物晶粒长大的优势以及剩余液相Al可以弥补剥层裂纹,制备的复合材料具有无孔洞、界面平整、组织致密及工艺简单的特点。

    钛封装陶瓷/Al3Ti-Al-TC4仿生叠层复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110216291B

    公开(公告)日:2021-03-19

    申请号:CN201910548038.5

    申请日:2019-06-24

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种钛封装陶瓷/Al3Ti‑Al‑TC4仿生叠层复合材料,将陶瓷粉末引入钛铝金属间化合物基叠层复合材料,以提高其抗侵彻性能。其制备方法为:首先用球磨工艺制备均匀混合的陶瓷和金属复合粉末,然后将TC4箔、复合粉末、Al箔依次叠层,接着TC4箔材封装,最后采用真空热压烧结工艺制备出钛封装陶瓷/Al3Ti‑Al‑TC4叠层复合材料。本发明将高硬度、低密度的陶瓷粉末引入钛铝金属间化合物中提高其硬度,借鉴鳞角腹足蜗牛具有机械性能放大作用的外壳结构,制备出具有脆/超硬‑韧‑软独特层状结构的叠层复合材料,使其具有优良的抗侵彻能力。而且本发明所述制备过程工艺简单易行,适于商业化生产。

    钛封装陶瓷/Al3Ti-Al-TC4仿生叠层复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110216291A

    公开(公告)日:2019-09-10

    申请号:CN201910548038.5

    申请日:2019-06-24

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种钛封装陶瓷/Al3Ti-Al-TC4仿生叠层复合材料,将陶瓷粉末引入钛铝金属间化合物基叠层复合材料,以提高其抗侵彻性能。其制备方法为:首先用球磨工艺制备均匀混合的陶瓷和金属复合粉末,然后将TC4箔、复合粉末、Al箔依次叠层,接着TC4箔材封装,最后采用真空热压烧结工艺制备出钛封装陶瓷/Al3Ti-Al-TC4新型叠层复合材料。本发明将高硬度、低密度的陶瓷粉末引入钛铝金属间化合物中提高其硬度,借鉴鳞角腹足蜗牛具有机械性能放大作用的外壳结构,制备出具有脆/超硬-韧-软独特层状结构的叠层复合材料,使其具有优良的抗侵彻能力。而且本发明所述制备过程工艺简单易行,适于商业化生产。

    一种TC4-Al3Ti-TC4-陶瓷叠层复合装甲及其制备方法

    公开(公告)号:CN108871073A

    公开(公告)日:2018-11-23

    申请号:CN201810561870.4

    申请日:2018-06-04

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种TC4‑Al3Ti‑TC4‑陶瓷叠层复合装甲及其制备方法,其特征在于:将陶瓷(以B4C、SiC、Si3N4为典型实施例)引入钛铝金属间化合物叠层复合装甲。首先采用真空热压烧结工艺制备TC4‑Al3Ti‑TC4叠层材料,然后采用环氧树脂混合剂将TC4‑Al3Ti‑TC4叠层材料与陶瓷材料依次堆叠粘结,制备出TC4‑Al3Ti‑TC4‑陶瓷叠层复合装甲。本发明旨在提高钛铝金属间化合物叠层复合装甲抗侵彻性能并降低其质量。将陶瓷引入钛铝金属间化合物叠层复合装甲中,陶瓷硬度远高于标准穿甲弹弹丸硬度,进而提高复合装甲的抗侵彻能力。此外,陶瓷材料密度远低于钛合金密度,故而能降低复合装甲的面密度,减轻复合装甲重量,提高装甲车辆和直升机的机动性能。

    一种内垫夹层芯材的复合材料机翼前缘蒙皮及其制备方法

    公开(公告)号:CN107499495A

    公开(公告)日:2017-12-22

    申请号:CN201710561913.4

    申请日:2017-07-11

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种机翼前缘蒙皮,尤其涉及一种具有夹层芯材的复合结构机翼外壳及其制备方法。解决了目前飞机机翼前缘存在抗冲击性不够好的技术问题。一种内垫夹层芯材的复合材料机翼前缘蒙皮,包括纤维金属层板复合材料外蒙皮、金属薄板内蒙皮以及夹层芯材;所述内蒙皮通过其边缘与外蒙皮铆钉铆接构成一个具有空腔的蒙皮结构;所述夹层芯材位于空腔内且固定在内蒙皮的内侧面,夹层芯材的顶部与外蒙皮内侧面之间存有间隙。本发明采用多层防护设计,逐层吸收耗散能量来提高机翼前缘蒙皮鸟撞击能力;内部轻而弱的夹层芯材传递沿厚度方向的剪切载荷,通过局部压溃吸收大量的鸟体撞击能,是鸟撞事故的第二道防线。

    一种TC4-Al3Ti-TC4-陶瓷叠层复合装甲及其制备方法

    公开(公告)号:CN108871073B

    公开(公告)日:2020-07-24

    申请号:CN201810561870.4

    申请日:2018-06-04

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种TC4‑Al3Ti‑TC4‑陶瓷叠层复合装甲及其制备方法,其特征在于:将陶瓷(以B4C、SiC、Si3N4为典型实施例)引入钛铝金属间化合物叠层复合装甲。首先采用真空热压烧结工艺制备TC4‑Al3Ti‑TC4叠层材料,然后采用环氧树脂混合剂将TC4‑Al3Ti‑TC4叠层材料与陶瓷材料依次堆叠粘结,制备出TC4‑Al3Ti‑TC4‑陶瓷叠层复合装甲。本发明旨在提高钛铝金属间化合物叠层复合装甲抗侵彻性能并降低其质量。将陶瓷引入钛铝金属间化合物叠层复合装甲中,陶瓷硬度远高于标准穿甲弹弹丸硬度,进而提高复合装甲的抗侵彻能力。此外,陶瓷材料密度远低于钛合金密度,故而能降低复合装甲的面密度,减轻复合装甲重量,提高装甲车辆和直升机的机动性能。

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