TiB2/Ti-6Al-4V梯度装甲复合材料界面结构与防弹机理

摘要

为了不断提升装甲车辆的防护效能,采用超高重力场反应加工技术,实现TiB2基陶瓷与Ti-6Al-4V的熔化连接,制备出TiB2/Ti-6Al-4V梯度装甲复合材料.通过X射线衍射(XRD)与场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察、残余穿深(DOP)实验及数值理论分析,研究其界面结构对防弹性能的影响.XRD和FESEM结果表明,在TiB2/Ti-6Al-4V的连接界面上,TiB2、TiB陶瓷相自陶瓷侧逐渐过渡至钛合金侧,呈现梯度复合特征.经对TiB2基陶瓷与TiBJTi-6Al-4V梯度装甲复合材料进行DOP试验,二者防护系数分别为3.05和7.30.相比于TiB2基陶瓷,TiB2/Ti-6Al-4V梯度装甲复合材料的防弹性能大幅提高.陶瓷与钛合金连接区的梯度复合结构缓解了TiB2/Ti-6Al-4V之间声阻抗失配状况,提高其剪切强度,在表观上使防弹性能得以显著提升.