[发明专利]一体式多级别防弹盾牌

说明书

本发明提供了一种一体式多级别防弹盾牌，包括盾牌本体，所述盾牌本体由下述方法制备而成：混合悬浮液的配制；将开孔铝海绵基体浸入到混合悬浮液中；开孔铝海绵芯混合凝胶的制备；将开孔铝海绵混合凝胶陈化并老化；开孔铝海绵芯气凝胶的制备；将开孔铝海绵芯气凝胶放入加热炉中，在5～8MPa的氮气氛围下加热至680～700℃并保温保压0.5小时，然后冷却至室温，获得所述盾牌本体。本发明作为现有技术的一种创新性改进，将开孔海绵铝与气凝胶及胶黏剂相结合，经过最终的加热融合一体成型，使得盾牌本体强度增强的同时具有超强的变形空间，防弹性能好，同时具有孔隙三维结构，质量轻，便于使用。

技术领域

本发明涉及防弹领域，特别是一种一体式多级别防弹盾牌。

背景技术

防弹材料是提高人员及装备战场生存能力的关键要素，各国都在大力研发。手持防弹盾牌是一种常用的警用装备，新型的防弹盾牌多是采用国外公司生产的超强聚乙烯材料、芳纶材料等超强纤维材料及高强度阻燃玻璃钢采用特殊工艺压制而成，我国自主研发防弹盾牌的水平还远未及国外水平，而且目前的重型防弹盾牌多采用钢板式，其重量过大，使用极为不便，防步枪弹的能力较差，无法适应当今越来越复杂的战场及治安需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种一体式多级别防弹盾牌，采用独特的一体成型方法，有效提升了防弹性能，且重量轻，使用方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种一体式多级别防弹盾牌，包括盾牌本体，所述盾牌本体由下述方法制备而成：

(1)将二氧化硅包覆铝粉、丙烯酸丁酯加入到40％的乙醇溶液中，超声波搅拌1～2小时，然后再将纤维素分散到混合溶液中，得混合悬浮液；

(2)将不同孔径的开孔铝海绵体按照孔径从大到小的顺序用胶水粘结在一起得开孔铝海绵基体，然后将此开孔铝海绵基体浸入到混合悬浮液中，超声波搅拌3～5小时；

(3)在超声波搅拌状态下，将0.6～0.8mol/L硅酸盐水溶液加入到浸有开孔铝海绵基体的悬浮液中进行反应，反应温度维持在75～95℃，反应液加完后，保温熟化0.5～2h，然后用0.5～2.0mol/L碱的水溶液调节pH至7.0～7.5，再保温熟化0.5～2h，并用去离子水洗涤，得到开孔铝海绵芯混合凝胶；

(4)将开孔铝海绵混合凝胶陈化1～3d，用无水乙醇作为老化溶液，将陈化的混合凝胶老化1～10d，每天更换无水乙醇一次；

(5)将开孔铝海绵芯混合凝胶和胶黏剂放置于成型模具中，胶黏剂与凝胶的质量比为0.6～0.8∶1，并加满无水乙醇，然后采用超临界干燥的方法，得到开孔铝海绵芯气凝胶；

(6)将开孔铝海绵芯气凝胶放入加热炉中，在5～8MPa的氮气氛围下加热至680～700℃并保温保压0.5小时，然后冷却至室温，获得所述盾牌本体。

优选的，步骤(1)中二氧化硅包覆铝粉、丙烯酸丁酯、纤维素、乙醇溶液的质量比为0.8～1.2:0.1～0.2:0.15～0.2:1。

优选的，所述开孔铝海绵基体由三层孔径分别为0.8mm、0.5mm、0.3mm的开孔铝海绵体组成，所述开孔铝海绵体的孔隙率均为70％。

优选的，碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

优选的，硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾。

优选的，硅酸盐的用量按其完全反应所生成二氧化硅的质量计，二氧化硅与纤维素的质量比为0.1～0.3∶1。

优选的，胶黏剂为有机硅类聚合物。

本发明的积极效果：本发明作为现有技术的一种创新性改进，将开孔海绵铝与气凝胶及胶黏剂相结合，经过最终的加热融合一体成型，使得盾牌本体强度增强的同时具有超强的变形空间，防弹性能好，同时具有孔隙三维结构，质量轻，便于使用。