课题基金 / 基金详情

新型B4C/Al双连续梯度装甲材料的微结构控制及其损伤演化机制

批准号:
51772062
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
叶枫
依托单位:
学科分类:
结构陶瓷
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘强、张标、丁俊杰、马杰、张浩谦、金义程

项目摘要

结项摘要

项目成果

叶枫的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
陶瓷/金属层状装甲材料的界面阶跃变化是导致其抗打击能力下降的关键因素之一,陶瓷/金属复合材料的梯度化可有效地解决其界面阶跃变化,改善其冲击载荷下的界面应力状态,充分发挥陶瓷的高强、高硬特性和金属的高韧性,可满足未来轻量化和高效化装甲系统对高性能装甲材料的需求。本项目以B4C/Al梯度装甲材料为研究对象,通过材料的结构设计与制备工艺的优化,实现材料中陶瓷与金属的双连续和成分的连续梯度。系统研究材料的组成、结构及微观组织对其抗侵彻性能的影响规律与机理,揭示其在冲击载荷下的损伤行为及动态响应机制,为其在军机、坦克、装甲车辆以及作战人员装甲系统中的应用奠定理论和技术支撑。
英文摘要
The interface step change of layered ceramic/metal armour materials is one of the key factors decreasing the impact resistance. The gradient of ceramic/metal composites may resolve the interface step change, improve the interface stress state under impact and exert the high strength and hardness of ceramic and high toughness of metal, meeting the requirements of advanced armour materials in light weight and high efficiency armour systems. Considering the gradient B4C/Al armour materials, this project aims to realize the ceramic-metal co-continuity and continuous composition gradient. The effect of composition, structure and microstructure on ballistic performance will be systematic researched, revealing the damage behavior and dynamic response mechanism under impact, providing a steady base in theory and technology for the application in military aircraft, tanks, armoured vehicles and combatant armour system.
针对未来轻量化和高效化装甲系统对高性能装甲材料的需求,本项目开发出新型的高性能梯度陶瓷金属双连续复合材料的制备方法,实现梯度材料成分连续变化,获得新型的梯度结构和界面结合形式。由于本项目所制备的双连续复合材料具有独特的微观结构,其界面结合形式与传统的陶瓷金属复合材料显著不同,首先对均质多孔陶瓷支架进行微观结构调控以及对均质双连续复合材料的力学性能和抗侵彻性能进行研究,这能为梯度双连续复合材料的抗侵彻性能的研究奠定基础。这种双连续复合材料激发了多种增韧机制,使材料具有优越的抗冲击性能,阐明陶瓷金属双连续复合材料在高应变率下的损伤演化机制。开发出新型的梯度多孔陶瓷制备工艺,实现高孔隙率到低孔隙率范围的连续变化。随后采用熔体浸渗工艺,针对不同梯度结构的多孔陶瓷预制体,确定最佳的浸渗工艺参数,制备出致密、无有害界面反应生成物的B4C/Al梯度双连续复合材料。该梯度复合材料具有出色的强度和韧性的组合,并且可以有效地消除分层和界面的突然变化。利用数值仿真手段获取不同梯度变化装甲材料弹道极限速度、弹体侵彻过程,分析梯度装甲材料受弹体侵彻过程中弹体速度、加速度、动能的衰减特性,进而揭示成分梯度变化对梯度装甲材料抗侵彻性能的影响机制。综合上述结果,本研究为开发轻量化和高效化装甲系统奠定了坚实的工作基础,为其在军机、坦克、装甲车辆以及作战人员装甲系统中的应用提供了理论基础和技术支撑。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Controlling the structure and mechanical properties of porous B4C ceramics with unidirectionally aligned channels using sintering additives
使用烧结添加剂控制具有单向排列通道的多孔 B4C 陶瓷的结构和机械性能
DOI: 10.1016/j.ceramint.2020.03.218
发表时间: 2020-07
期刊: Ceramics International
影响因子: 5.2
作者: [Yang Wang, Qiang Liu, Biao Zhang, Junjie Ding, Haoqian Zhang, Yicheng Jin, Zhaoxin Zhong, Wen Wang, Feng Ye]
通讯作者: Feng Ye
Effect of pretreatment process of B4C powder on the surface properties and freeze-cast porous ceramics
B4C粉末预处理工艺对表面性能及冻铸多孔陶瓷的影响
DOI: 10.1016/j.matchemphys.2020.123209
发表时间: 2020-09
期刊: Materials Chemistry and Physics
影响因子: 4.6
作者: [Yang Wang, Qiang Liu, Biao Zhang, Junjie Ding, Haoqian Zhang, Yicheng Jin, Zhaoxin Zhong, Wen Wang, Feng Ye]
通讯作者: Feng Ye
Fabrication of co-continuous SiC/Al composites from novel SiC preforms with high porosity and controllable pore size
用具有高孔隙率和可控孔径的新型 SiC 预制件制备共连续 SiC/Al 复合材料
DOI: 10.1016/j.ceramint.2020.09.130
发表时间: 2021
期刊: Ceramics International
影响因子: 5.2
作者: [Yicheng Jin, Biao Zhang, Qiang Liu, Zhaoxin Zhong, Haoqian Zhang, Feng Ye, Zhiguo Zhang]
通讯作者: Zhiguo Zhang
A novel approach for developing boron carbide (B4C)/cyanate ester (CE) co-continuous Functionally Graded Materials (FGMs) with eliminated abrupt interfaces
开发消除突变界面的碳化硼 (B4C)/氰酸酯 (CE) 共连续功能梯度材料 (FGM) 的新方法
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2020.08.042
发表时间: 2021
期刊: Journal of the European Ceramic Society
影响因子: 5.7
作者: [Qiang Liu, Yang Wang, Xin-Yuan Hua, Biao Zhang, Hao-Qian Zhang, Jun-Wei Liu, Feng Ye, Wen Wang]
通讯作者: Wen Wang
7
    孔隙率梯度氮化硅基耐高温宽频透波材料的制备与应用相关基础问题
    • 批准号:
      52332002
    • 项目类别:
      重点项目
    • 资助金额:
      230万元
    • 批准年份:
      2023
    • 负责人:
      叶枫
    • 依托单位:
    新型防热/承载/透波一体化Si3N4基陶瓷复合材料及其应用基础问题
    • 批准号:
      90716022
    • 项目类别:
      重大研究计划
    • 资助金额:
      76.0万元
    • 批准年份:
      2007
    • 负责人:
      叶枫
    • 依托单位:
    原位自生棒晶增强BAS玻璃陶瓷基复合材料显微结构的优化及高温损伤机理
    • 批准号:
      50372014
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      23.0万元
    • 批准年份:
      2003
    • 负责人:
      叶枫
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金