[0001] 本发明属于功能材料技术领域，具体涉及到一种钢基微晶玻璃复合防弹材料及其制备方法。

[0002] 在防弹装甲材料的研究与应用领域，钢铁材料一直是主流选择，从传统的普通钢装甲，到高硬度钢装甲、双硬度钢复合装甲，再到先进的钛合金装甲，其防护性能不断得到提升，这些金属材料装甲在坦克、装甲车、军舰等军事装备中发挥着至关重要的防护作用。然而，由于其重量较大，可能会对装备的战术性能造成影响。近年来，随着材料科学的发展，陶瓷材料在防弹领域的研究和应用逐渐增多，陶瓷材料因其独特的物理和化学特性，展现出许多优异的性能，如高硬度、高压缩强度和良好的耐磨性。尽管如此，陶瓷防弹装甲的制备工艺相对复杂，成型难度较高且成本昂贵，这些因素限制了其在防弹领域的广泛应用。

[0003] 专利CN107388899B公开了一种轻质复合防弹板的制备方法，该防弹板由多层防弹基板通过热压成型技术叠合而成，其中基板为钢质网板，其外表面依次覆盖有覆铝层和陶瓷层，覆铝层通过热浸镀工艺制备，而陶瓷层则采用微弧氧化工艺形成。尽管这种材料在轻质化方面取得了一定进展，但其制备过程较为复杂，工艺要求高，且在结构的牢固性方面存在不足，容易在受到攻击时遭受大面积破坏。专利CN1746609B提供了一种钢蜂窝陶瓷夹芯复合防弹装甲板及其制备方法，该装甲板由金属板面、蜂窝芯板、陶瓷芯片和金属背面组成，各层通过有机胶层和金属钎焊层粘结在一起。然而，微晶玻璃芯片与金属之间的结合牢固程度较低，加之制作工艺的复杂性，以及对制造技术的高要求，导致了其生产成本的增加，不利于大规模生产和应用。

[0004] 针对现有技术的局限性，本发明旨在提供一种新型的钢基微晶玻璃复合防弹材料及其制备方法，旨在克服现有技术中的重量、成本和制备工艺等方面的问题，以实现更高效、经济的防弹装甲解决方案。

[0039] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

[0040] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

[0041] 其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

[0042] 本发明所用原料无特殊说明均为本领域普通市售可得。

[0043] 本发明所制备的钢基材料结构示意图如图1、2所示，其中附图标记为：H为钢基厚度；h为凹槽高度；a为凹槽上边边长；b为凹槽下边边长；c为两相邻凹槽上边的间距。其可以为具有不同形状的凹槽结构，凹槽的形状为正四棱台或正六棱台，棱台的上边长为1～5cm，下边长为1～5cm，高为2～5cm，棱台状凹槽侧面的倾斜角度在1°～6°，且凹槽底部有通孔；

[0044] 具体的，本发明实施例及对比例中将304不锈钢、锰13钢和球墨铸铁中的一种熔体倒入提前开好的石墨模具中，制备出具有特定几何形状的钢基。所制备的钢基实物图如图3所示，其长宽都为33.5cm，厚度(H)为5cm，凹槽的上边边长(a)为5cm，下边边长(b)为4.5cm，高度(h)为4.5cm；凹槽为正四棱台形状，其上边之间的距离(c)为0.3cm，棱台侧面的倾斜角度(α)为3.12°。

[0045] 本发明所用原料无特殊说明均为本领域普通市售可得。

[0046] 实施例1

[0047] 本实施例选择镁铝硅系玻璃组分制备玻璃熔体，具体的，其成分为MgO14wt％，Al2O320wt％，SiO260wt％，TiO2+ZrO24wt％，B2O32wt％；

[0048] 1)将镁铝硅系玻璃组分放入温度为1550℃的马弗炉中熔炼2h，形成均匀的玻璃熔体；

[0049] 2)将玻璃熔体倒入304不锈钢钢基凹槽中，以5℃/min的升温速率将钢基和玻璃熔体的组合体升温至770℃保持2h；继续升温至900℃并保温2h，以促进玻璃熔体的核化和晶化过程；

[0050] 3)热处理完成后，让材料自然冷却至室温，使用机器对模块板表面进行打磨，使其平整光滑；使用环氧树脂将一层帆布粘贴在表面，从而得到钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0051] 图4为本实施例中玻璃配合料在微晶化前后的对比图片。可以看出，原始的透明玻璃经过热处理后转变成了白色的微晶玻璃，这一变化表明了材料的微晶化成功完成。

[0052] 图5为本实施例制备得到的钢基微晶玻璃复合防弹材料的实物照片。从图中可以清晰地看到，微晶玻璃与钢基之间的结合非常紧密，界面无缝隙，证实了微晶玻璃和钢基基底之间实现了良好的复合。

[0053] 对本实施例所制备钢基微晶玻璃复合防弹材料进行抗冲击测试，抗冲击测试方法为：在100m距离下，使用口径为12.7mm的突击步枪对防弹材料进行射击，冲击后正反面照片如图6所示。从图中可以看出防弹材料正面冲击后形成了冲击坑，防弹材料背面形成鼓包，但并未击穿，说明该防弹材料成功抵抗住了子弹的冲击。

[0054] 实施例2

[0055] 本实施例与实施例1不同之处在于，镁铝硅系玻璃组分中各组分占比不同，具体的，其成分为MgO 17wt％，Al2O320wt％，SiO255wt％，TiO2+ZrO25wt％，B2O33wt％，其余步骤工艺均参照实施例1，得到本实施例的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0056] 实施例3

[0057] 本实施例与实施例1不同之处在于，镁铝硅系玻璃组分中各组分占比不同，具体的，其成分为MgO 17wt％，Al2O325wt％，SiO250wt％，TiO2+ZrO26wt％，B2O32wt％，其余步骤工艺均参照实施例1，得到本实施例的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0058] 实施例4

[0059] 本实施例与实施例1不同之处在于，镁铝硅系玻璃组分中各组分占比不同，具体的，其成分为MgO 12wt％，Al2O321wt％，SiO260wt％，TiO2+ZrO25wt％，B2O32wt％，其余步骤工艺均参照实施例1，得到本实施例的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0060] 实施例1～实施例4所制备微晶玻璃的密度、热膨胀系数以及对实施例1～实施例4所制备钢基微晶玻璃复合防弹材料进行抗压强度测试和抗冲击测试的结果如表1所示。

[0061] 微晶玻璃抗压强度测试方法：将所制备的微晶玻璃切割成5*5*5mm的块体，使用万能试验机测试抗压强度。测试标准参考国家标准GB/T 19760‑2016《微晶玻璃》。

[0062] 微晶玻璃密度测试方法：使用带密度测试的分析天平，通过测量微晶在空气中的质量和在无水乙醇中的质量，利用阿基米德原理计算出样品的体积，进而求得密度。测试标准参考国家标准GB/T 19760‑2016《微晶玻璃》。

[0063] 微晶玻璃维氏硬度测试方法：将玻璃微晶样品制备成10*10*5mm的块体，对其表面进行抛光处理，使得表面平整、光滑、无明显缺陷。使用维氏硬度计进行硬度测试。测试标准参考国家标准GB/T 19760‑2016《微晶玻璃》。

[0064] 微晶玻璃热膨胀系数测试方法：将所制备的微晶玻璃切割成5*5*30mm的块体,放入热膨胀系数测试仪，使用顶杆法进行测试。测试标准参考国家标准GB/T19760‑2016《微晶玻璃》。

[0065] 抗冲击测试方法为：在100m距离下，使用口径为12.7mm的突击步枪对防弹材料进行射击，无法击穿防弹材料则表示其能够抵抗住冲击，能够击穿防弹材料则表示其不能抵抗住冲击。

[0066] 表1

[0067]试验项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
抗压强度(MPa) 750 732 738 735
3
微晶玻璃密度(g/cm) 2.66 2.68 2.65 2.69
微晶玻璃维氏硬度(HV) 773 772 775 774
‑6
微晶玻璃热膨胀系数(10 /K) 6.3 6.5 6.4 6.3
是否抵挡住冲击 是 是 是 是

[0068] 如表1所示，镁铝硅系微晶玻璃的密度在2.66～3g/cm3、维氏硬度773HV左右，钢的3
密度在7.7～8g/cm、维氏硬度2GPa左右，微晶玻璃的密度是钢的1/3，硬度却是钢的3倍，因此本实施例的防弹材料重量较普通钢装甲、高硬度钢装甲、双硬度钢复合装甲相比减轻至一半到三分之一，在保持相同防弹效果的前提下，能够显著降低作战装备的重量，大幅度提升装备的战术性能。

[0069] 如表1所示，镁铝硅系微晶玻璃热膨胀系数为6.3*10‑6/K～6.5*10‑6/K左右，304不‑6锈钢钢基热膨胀系数为17.3*10 /K左右，利用钢基材料与微晶玻璃的热膨胀系数的差别，即在热处理的冷却过程中，由于二者巨大的热膨胀系数差，微晶玻璃被牢牢地固定在钢基基底上，不易脱落。

[0070] 从表1中可以看出实施例1即选择镁铝硅系玻璃组分制备玻璃熔体，且其成分为MgO 14wt％，Al2O320wt％，SiO260wt％，TiO2+ZrO24wt％，B2O32wt％时所制备的钢基微晶玻璃复合防弹材料的抗压强度最大，达到了750MPa，说明在使用304不锈钢钢基时该成分组成的微晶玻璃所复合而成的钢基微晶玻璃复合材料作为防弹材料来说能够抵抗住冲击且具有较高的强度。

[0071] 实施例5

[0072] 本实施例选择锂铝硅系玻璃组分制备玻璃熔体，具体的，其成分为Li2O3wt％，Al2O320wt％，SiO275wt％，TiO2+ZrO21wt％，Na2O+K2O 1wt％；

[0073] 1)将锂铝硅系玻璃组分放入温度为1350℃的马弗炉中熔炼2h，形成均匀的玻璃熔体；

[0074] 2)将玻璃熔体倒入304不锈钢钢基凹槽中，以5℃/min的升温速率将钢基和玻璃熔体的组合体升温至540℃保持2h；继续升温至650℃并保温2h，以促进玻璃熔体的核化和晶化过程；

[0075] 3)热处理完成后，让材料自然冷却至室温，使用机器对模块板表面进行打磨，使其平整光滑；使用环氧树脂将一层帆布粘贴在表面，从而得到钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0076] 实施例6

[0077] 本实施例与实施例5不同之处在于，锂铝硅系玻璃组分中各组分占比不同，具体的，其成分为Li2O 2wt％，Al2O325wt％，SiO270wt％，TiO2+ZrO21wt％，Na2O+K2O 2wt％，其余步骤工艺均参照实施例5，得到本实施例的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0078] 实施例7

[0079] 本实施例与实施例5不同之处在于，锂铝硅系玻璃组分中各组分占比不同，具体的，其成分为Li2O 3wt％，Al2O328wt％，SiO265wt％，TiO2+ZrO21.5wt％，Na2O+K2O 3.5wt％，其余步骤工艺均参照实施例5，得到本实施例的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0080] 实施例5～实施例7所制备微晶玻璃的密度、热膨胀系数以及对实施例5～实施例7所制备钢基微晶玻璃复合防弹材料进行抗压强度测试和抗冲击测试，与实施例1进行对比，结果如表2所示。

[0081] 表2

[0082] 试验项目 实施例1 实施例5 实施例6 实施例7抗压强度(MPa) 750 693 682 689
3
微晶玻璃密度(g/cm) 2.66 2.44 2.46 2.45
微晶玻璃维氏硬度(HV) 773 725 731 727
‑6
微晶玻璃热膨胀系数(10 /K) 6.3 5.1 4.9 5.0
是否抵挡住冲击 是 是 是 是

[0083] 如表2所示，锂铝硅系微晶玻璃的密度在2.44～2.46g/cm3、维氏硬度728HV左右。

[0084] 如表2所示，锂铝硅系微晶玻璃热膨胀系数为4.9*10‑6/K～5.1*10‑6/K左右，能够牢牢地固定在钢基基底上。

[0085] 从表2中可以看出，当不改变钢基，仅调整玻璃组分为锂铝硅系玻璃组分时，实施例5即成分为Li2O 3wt％，Al2O320wt％，SiO275wt％，TiO2+ZrO21wt％，Na2O+K2O 1wt％所制备的钢基微晶玻璃复合防弹材料的抗压强度表现为最大，为693MPa，但仍小于实施例1中选择镁铝硅系玻璃组分时所制备的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0086] 实施例8

[0087] 本实施例选择钡铝硅系玻璃组分制备玻璃熔体，具体的，其成分为BaO20wt％，Al2O318wt％，SiO254wt％，CaO 2wt％，MgO 3wt％，TiO2+ZrO21wt％，Na2O+B2O32wt％；

[0088] 1)将钡铝硅系玻璃组分放入温度为1600℃的马弗炉中熔炼2h，形成均匀的玻璃熔体；

[0089] 2)将熔炼好的玻璃熔体倒入304不锈钢钢基凹槽中；以5℃/min的升温速率将钢基和玻璃熔体的组合体升温至820℃保持2h；继续升温至950℃并保温2h，以促进玻璃熔体的核化和晶化过程；

[0090] 3)热处理完成后，让材料自然冷却至室温，使用机器对模块板表面进行打磨，使其平整光滑；使用环氧树脂将一层帆布粘贴在表面，从而得到钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0091] 实施例9

[0092] 本实施例与实施例8不同之处在于，钡铝硅系玻璃组分中各组分占比不同，具体的，其成分为BaO 20wt％，Al2O320wt％，SiO250wt％，CaO 2wt％，MgO 3wt％，TiO2+ZrO23wt％，Na2O+B2O32wt％，其余步骤工艺均参照实施例8，得到本实施例的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0093] 实施例10

[0094] 本实施例与实施例8不同之处在于，钡铝硅系玻璃组分中各组分占比不同，具体的，其成分为BaO 18wt％，Al2O320wt％，SiO254wt％，CaO 2wt％，MgO 3wt％，TiO2+ZrO21wt％，Na2O+B2O32wt％，其余步骤工艺均参照实施例8，得到本实施例的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0095] 实施例8～实施例10所制备微晶玻璃的密度、热膨胀系数以及对实施例8～实施例10所制备钢基微晶玻璃复合防弹材料进行抗压强度测试和抗冲击测试，与实施例1进行对比，结果如表3所示。

[0096] 表3

[0097]试验项目 实施例1 实施例8 实施例9 实施例10
抗压强度(MPa) 750 663 654 652
3
微晶玻璃密度(g/cm) 2.66 2.73 2.75 2.76
微晶玻璃维氏硬度(HV) 773 765 760 766
‑6
微晶玻璃热膨胀系数(10 /K) 6.3 7.1 7.3 7.2
是否抵挡住冲击 是 是 是 是

[0098] 如表3所示，钡铝硅系微晶玻璃的密度在2.73～2.76g/cm3、维氏硬度764HV左右。

[0099] 如表3所示，钡铝硅系微晶玻璃热膨胀系数为7.1*10‑6/K～7.3*10‑6/K左右，能够牢牢地固定在钢基基底上。

[0100] 从表3中可以看出当不改变钢基，仅调整玻璃组分为锂铝硅系玻璃组分时，实施例8即成分为BaO 20wt％，Al2O318wt％，SiO254wt％，CaO 2wt％，MgO 3wt％，TiO2+ZrO21wt％，Na2O+B2O32wt％时所制备的钢基微晶玻璃复合防弹材料的抗压强度表现为最大，为663MPa，但小于实施例1中选择镁铝硅系玻璃组分时所制备的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0101] 从表1～表3的结果中可以看出，在统一钢基结构时，所制得的钢基微晶玻璃复合防弹材料中使用镁铝硅系微晶玻璃时总体的抗压强度大于锂铝硅系微晶玻璃大于钡铝硅系微晶玻璃。

[0102] 实施例11

[0103] 本实施例与实施例1不同之处在于，步骤(2)所使用的钢基不同，调整为锰13钢基，其余步骤工艺均参照实施例1，得到本实施例的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0104] 实施例12

[0105] 本实施例与实施例5不同之处在于，步骤(2)所使用的钢基不同，调整为锰13钢基，其余步骤工艺均参照实施例5，得到本实施例的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0106] 实施例13

[0107] 本实施例与实施例8不同之处在于，步骤(2)所使用的钢基不同，调整为锰13钢基，其余步骤工艺均参照实施例8，得到本实施例的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0108] 实施例11～实施例13所制备微晶玻璃的密度、热膨胀系数以及对实施例11～实施例13所制备钢基微晶玻璃复合防弹材料进行抗压强度测试和抗冲击测试，与实施例1进行对比，结果如表4所示。

[0109] 表4

[0110] 试验项目 实施例1 实施例11 实施例12 实施例13抗压强度(MPa) 750 745 684 667
3
微晶玻璃密度(g/cm) 2.66 2.65 2.45 2.74
微晶玻璃维氏硬度(HV) 773 774 736 764
‑6
微晶玻璃热膨胀系数(10 /K) 6.3 6.3 5.0 7.1
是否抵挡住冲击 是 是 是 是

[0111] 如表4所示，微晶玻璃热膨胀系数为5.0*10‑6/K～7.1*10‑6/K左右，锰13钢基热膨‑6胀系数为12*10 /K左右，微晶玻璃能够固定在钢基基底上。

[0112] 从表4中可以看出当调整钢基种类为锰13钢基时，使用镁铝硅系玻璃组分所制备的钢基微晶玻璃复合防弹材料表现出最强的抗压强度，达到745MPa，但仍小于实施例1中选择不锈钢为钢基时所制备的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0113] 对比例1

[0114] 本对比例与实施例1不同之处在于，步骤(2)所使用的钢基不同，调整为球墨铸铁钢基，其余步骤工艺均参照实施例1，得到本对比例的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0115] 对比例2

[0116] 本对比例与实施例5不同之处在于，步骤(2)所使用的钢基不同，调整为球墨铸铁钢基，其余步骤工艺均参照实施例5，得到本对比例的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0117] 对比例3

[0118] 本对比例与实施例8不同之处在于，步骤(2)所使用的钢基不同，调整为球墨铸铁钢基，其余步骤工艺均参照实施例8，得到本对比例的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0119] 图7为本对比例制备的钢基微晶玻璃复合防弹材料在100m距离使用12.7mm子弹冲击后的正反面照片。从图片可以看出防弹材料正面冲击后形成了较大冲击坑，防弹材料背面被子弹击穿。说明该对比例制备的防弹材料无法抵抗住子弹的冲击。

[0120] 对比例1～对比例3所制备微晶玻璃的密度、热膨胀系数以及对对比例1～对比例3所制备钢基微晶玻璃复合防弹材料进行抗压强度测试和抗冲击测试，与实施例1进行对比，结果如表5所示。

[0121] 表5

[0122]试验项目 实施例1 对比例1 对比例2 对比例3
抗压强度(MPa) 750 747 685 662
3
微晶玻璃密度(g/cm) 2.66 2.65 2.44 2.74
微晶玻璃维氏硬度(HV) 773 771 736 767
‑6
微晶玻璃热膨胀系数(10 /K) 6.3 6.2 5.0 7.2
是否抵挡住冲击 是 是 否 否

[0123] 如表5所示，微晶玻璃热膨胀系数为5.0*10‑6/K～7.2*10‑6/K左右，球墨铸铁钢基‑6热膨胀系数为11.2*10 /K左右，微晶玻璃能够牢牢地固定在钢基基底上。

[0124] 从表5中可以看出当调整钢基种类为球墨铸铁钢基时，使用镁铝硅系玻璃组分所制备的钢基微晶玻璃复合防弹材料表现出最强的抗压强度，达到747MPa，但仍小于实施例1中选择不锈钢为钢基时所制备的钢基微晶玻璃复合防弹材料。

[0125] 从表5中还可知，仅有使用镁铝硅系玻璃组分所制备的钢基微晶玻璃复合防弹材料能够抵抗住冲击，具备防弹性能，即，在使用球墨铸铁作为钢基时，当配合抗压强度较大的镁铝硅系微晶玻璃时能够抵挡住冲击，而配合抗压强度相对较小的锂铝硅和钡铝硅微晶玻璃时则无法抵挡住12.7mm子弹在100m距离下的冲击。这是由于球墨铸铁的强度小，其中含有非球形的石墨形态，导致其热处理过程中的变形能力和塑性变形能力降低。当微晶玻璃抗压强度较小时，防弹材料在受到子弹冲击后，球墨铸铁容易开裂，无法抵挡子弹的冲击。

[0126] 对比例4

[0127] 本对比例与对比例1不同之处在于，两步热处理温度不同，本对比例以5℃/min的升温速率将钢基和玻璃熔体的组合体升温至700℃保持2h；继续升温至800℃并保温2h；其余步骤工艺均参照对比例1，得到本对比例的球墨铸铁钢基镁铝硅系玻璃复合防弹材料。

[0128] 对比例5

[0129] 本对比例与对比例1不同之处在于，两步热处理温度不同，本对比例以5℃/min的升温速率将钢基和玻璃熔体的组合体升温至850℃保持2h；继续升温至980℃并保温2h；其余步骤工艺均参照对比例1，得到本对比例的球墨铸铁钢基镁铝硅系玻璃复合防弹材料。

[0130] 对比例6

[0131] 本对比例与对比例1不同之处在于，两步热处理时间不同，本对比例以5℃/min的升温速率将钢基和玻璃熔体的组合体升温至770℃保持1h；继续升温至900℃并保温1h；其余步骤工艺均参照对比例1，得到本对比例的球墨铸铁钢基镁铝硅系玻璃复合防弹材料。

[0132] 对比例4～对比例6所制备玻璃的密度、热膨胀系数以及对对比例4～对比例6所制备玻璃复合防弹材料进行抗压强度测试和抗冲击测试，与实施例1进行对比，结果如表6所示。

[0133] 表6

[0134] 试验项目 实施例1 对比例4 对比例5 对比例6抗压强度(MPa) 750 279 205 479
是否抵挡住冲击 是 否 否 否

[0135] 从表6中可以看出，在制备镁铝硅系微晶玻璃时，当热处理温度过低或过高，以及热处理时间过短时，玻璃的微晶化程度都会降低或根本就无法微晶化，从而导致玻璃抗压强度极低，均无法抵挡住12.7mm子弹在100m距离下的冲击。

[0136] 对比例7

[0137] 本对比例与实施例1不同之处在于，镁铝硅系玻璃组分中各组分占比不同，具体的，其成分调整为MgO 14wt％，Al2O320wt％，SiO260wt％，CaO 2wt％，B2O32wt％，P2O52wt％，其余步骤工艺均参照实施例1，得到本对比例的304不锈钢钢基镁铝硅系玻璃复合防弹材料。

[0138] 对比例8

[0139] 本对比例与实施例11不同之处在于，镁铝硅系玻璃组分中各组分占比不同，具体的，其成分调整为MgO 14wt％，Al2O320wt％，SiO260wt％，CaO 2wt％，B2O32wt％，P2O52wt％，其余步骤工艺均参照实施例11，得到本对比例的锰13钢基镁铝硅系玻璃复合防弹材料。

[0140] 对比例9

[0141] 本对比例与对比例1不同之处在于，镁铝硅系玻璃组分中各组分占比不同，具体的，其成分调整为MgO 14wt％，Al2O320wt％，SiO260wt％，CaO 2wt％，B2O32wt％，P2O52wt％，其余步骤工艺均参照对比例1，得到本对比例的球墨铸铁钢基镁铝硅系玻璃复合防弹材料。

[0142] 对比例7～对比例9所制备玻璃的密度、热膨胀系数以及对对比例7～对比例9所制备玻璃复合防弹材料进行抗压强度测试和抗冲击测试，与实施例1进行对比，结果如表7所示。

[0143] 表7

[0144]试验项目 实施例1 对比例4 对比例5 对比例6
抗压强度(MPa) 750 178 175 176
是否抵挡住冲击 是 否 否 否

[0145] 从表7中可以看出，使用镁铝硅系普通玻璃时，当配合304不锈钢、锰13钢和球墨铸铁钢基时，均无法抵挡住12.7mm子弹在100m距离下的冲击。这是由于在此镁铝硅系玻璃组分下所制备的为普通玻璃而非微晶玻璃，普通玻璃在热处理时无法实现微晶化，其抗压强度远低于镁铝硅系的微晶玻璃，因此无法抵御子弹的冲击。

[0146] 综上，本发明提供一种钢基微晶玻璃复合防弹材料及其制备方法，通过浇筑法将镁铝硅系玻璃组分的玻璃熔体精确地浇筑至预先设计并制造的钢基基底的凹槽结构中并优化组分配比，随后通过程序控温热处理过程，使得基底中的玻璃熔体经历核化和晶化，形成具有卓越物理性能的微晶玻璃层，从而制得结合紧密、界面无缝隙的钢基微晶玻璃复合防弹材料，且此材料在100m距离使用12.7mm子弹冲击时能够做到不被击穿，体现了该钢基微晶玻璃复合材料的防弹作用。

[0147] 应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。