[发明专利]一种复合柔性防弹材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合柔性防弹材料。属于材料技术领域。

背景技术

现有技术的防弹服，可分为软体、硬体和软硬复合体三种。软体防弹衣的材料主要以高性能纺织纤维为主，这些高性能纤维远高于一般材料的能量吸收能力，赋予防弹衣防弹功能，并且由于这种防弹衣一般采用纺织品的结构，因而又具有相当的柔软性，称为软体防弹衣。硬体防弹衣则是以特种钢板、超强铝合金等金属材料或者氧化铝、碳化硅等硬质非金属材料为主体防弹材料，由此制成的防弹衣一般不具备柔软性。软硬复合式防弹衣的柔软性介于上述两种类型之间，它以软质材料为内衬，以硬质材料作为面板和增强材料，是一种复合型防弹衣。

作为一种防护用品，防弹衣首先应具备的核心性能是防弹性能。同时作为一种功能性服装，它还应具备一定的服用性能。

防弹衣的防弹性能主要体现在以下三个方面：

一、防手枪和步枪子弹目前许多软体防弹衣都可防住手枪子弹，但要防住步枪子弹或更高能量的子弹，则需采用陶瓷或钢制的增强板。

二、防弹片各种爆炸物如炸弹、地雷、炮弹和手榴弹等爆炸产生的高速破片是战场上的主要威胁之一。据调查，一个战场中的士兵所面临的威胁大小顺序是：弹片、枪弹、爆炸冲击波和热。所以，要十分强调防弹片的功能。

三、防非贯穿性损伤子弹在击中目标后会产生极大的冲击力，这种冲击力作用于人体所生产的伤害常常是致命的。这种伤害不呈现出贯穿性，但会造成内伤，重者危及生命。所以防止非贯穿性损伤也是防弹衣防弹性能的一个重要方面。

现有防弹衣防弹层用金属、玻璃钢、陶瓷、尼龙、开夫拉等硬质和软质材料单一或复合制作，使弹头、弹片弹开或嵌伎，并消释冲击动能，起到防护作用。

硬质材料的防弹服抗冲击效果好，但是由于服体不能形变，对于身体活动有影响，为了避免对必要的活动的限制，硬质材料防弹服往往防护面积小，无法起到更全面的保护的目的。

现有技术的软质材料，也就是柔性材料，如凯夫拉等，虽然采取多层复合织法，但是凯夫拉材料层往往抗冲击能力差。

英文原名KEVLAR，也译作克维拉或凯芙拉。是美国杜邦(DuPont)公司研制的一种芳纶纤维材料产品的品牌名，材料原名叫“聚对苯二甲酰对苯二胺”，化学式的重复单位为-[-CO-C6H4-CONH-C6H4-NH-]-接在苯环上的醯胺基团为对位结构。

在上世纪60年代，美国杜邦公司研制出一种新型芳纶纤维复合材料----芳纶1414，此芳纶复合材料在1972年正式实现商品化并为该产品注册商标为Kevlar。型号分为K29，K49，K49AP等。

由于这种新型材料密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工和成型，其强度为同等质量钢铁的5倍，但密度仅为钢铁的五分之一(Kevlar密度为每立方厘米1.44克，钢铁密度为每立方厘米7.859克)，而受到人们

的重视。由于凯夫拉品牌产品材料坚韧耐磨、刚柔相济，具有刀枪不入的特殊本领。在军事上被称之为″装甲卫士″。

芳纶主要分为两种，“对位”芳酰胺纤维(PPTA)和“间位”芳酰胺纤维(PMIA)。

杜邦的对位芳纶品牌名为KEVLAR，间位芳纶品牌名为NOMEX。

日本人的对位芳纶名为TWARON，TECHNORA。间位芳纶名为CONEX。

韩国的有Kolon以及Hyosung。

我国有烟台(Tayho)和四川商业化的芳纶产品对位芳纶TAPARAN和间位芳纶TAMETAR。

2相关资料反坦克武器的出现，又促使人们改进坦克、装甲车的装甲性能。通常要提高坦克、装甲车的防护性能，就要增加金属装甲的厚度，这样势必影响它的灵活机动性能。″凯夫拉″材料的出现使这个问题迎刃而解，坦克、装甲车的防护性能提高到了一个崭新的阶段。与玻璃钢相比，在相同的防护情况下，用″凯夫拉″材料时重量可以减少一半，并且″凯夫拉″层压薄板的韧性是钢的3倍，经得起反复撞击。″凯夫拉″薄板与钢装甲结合使用更是威力无比。如果采用″钢*芳纶*钢″型复合装甲，能防穿甲厚度为700毫米的反坦克导弹，还可防中子弹。