CN101069061A - 防御多颗高速子弹的轻质装甲 - Google Patents

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Abstract

纤维增强制品，所述纤维增强制品可用于体装甲、头盔、胸甲、直升机座位、碎片挡板及其它应用中防御多颗高速子弹、冲击吸收和防穿透。所述制品由至少一正面层压板和第二层压板组成，所述正面层压板包括强无机纤维在聚合物基体中的至少一层而所述第二层压板包括强聚合物纤维在聚合物基体中的至少一层。

Description

防御多颗高速子弹的轻质装甲
                        发明背景
1.发明领域
本发明涉及纤维增强制品，所述纤维增强制品可用于体装甲(bodyarmor)、头盔、胸甲、直升机座位、碎片挡板及其它应用中防御多颗高速子弹、冲击吸收和防穿透。
2.相关技术描述
设计用来防御速度为约1000英尺/秒(305米/秒)手枪弹药的现代体装甲一般由纤维的机织物薄片或无纺片材组成，所述薄片或板在柔软包中铺叠在一起。然而，设计用来挡住速度超过2000英尺/秒(610米/秒)的重步枪子弹体装甲一般要求更复杂的结构以满足重量、厚度、灵活性、多重撞击性能、瞬时变形(钝伤)和耐用性的彼此相矛盾的要求。这种装甲可结合刚性前和/或背组件来使得子弹变形或吸收其能量。陶瓷等无机原料由于其相对金属具有高硬度和低密度而在这种装甲中得到应用。板和瓦片等通常使用的陶瓷形式经常在使得子弹变形过程中粉碎并从而对随后的子弹撞击的防御能力较小。当子弹含有设计用来穿透装甲的穿钢弹时这种问题特别明显。
现有技术已对许多防弹结构进行描述，尽管大多数都不是针对防御步枪子弹或多重撞击性能。USP 4,111,097描述了包括在泡沫塑料中的钢和钨丝网的层合多层装甲。USP 4,868,040描述了包括正面机织物复合材料、瓷砖能量吸收体和后面机织物复合材料的三组件复合材料。USP 5,221,807描述了包括正面陶瓷板、中间层和后面板的装甲，所述陶瓷板具有规整阵列单元，所述中间层具有蜂窝结构而所述后面板可为Keviar纤维、陶瓷基体复合材料或钢。USP 5,545,455描述了包括缝合在一起并被纤维束连续环绕的聚合物纤维层的刚性复合材料。所述缝合纤维可为无机纤维。USP 5,456,156描述了包括金属增强陶瓷和韧性支撑板的装甲。USP 5,635,288描述了包括单块正面板和后面层的刚性复合材料，所述正面板由陶瓷、钢、玻璃、铝、钛或石墨组成，而后面层包括单向取向聚合物纤维，所述纤维通过塑料薄膜在其外表面粘合。
USP 5,677,029描述了柔性纤维复合装甲，所述复合装甲表面包括网状三角或六边形坚硬体，所述坚硬体位于一定的位置从而形成多条缝合线且所述装甲沿着缝合方向是灵活的。所述坚硬体可用聚合物或无机纤维增强。USP 6,035,438描述了包括陶瓷片的个体装甲，所述陶瓷片被铺成叠瓦图案夹在高强度纤维层之间。USP 6,510,777描述了具有类似结构的车辆装甲。USP 6,127,291描述了柔性防穿透复合材料，所述复合材料包括聚合物或无机弹道纤维的机织子层。USP6,323,145 B1描述了高强聚合物或无机纤维的防穿透网络丝结构。USP6,389,594描述了防弹制品，所述防弹制品包括通过树脂包体保持在静压为至少10个大气压的陶瓷板。
USP 6,408,733 B1用于多颗子弹防御的装甲，所述装甲包括单片陶瓷正面组件和芳纶纤维复合材料基板。USP 6,532,857 B1描述了陶瓷阵列装甲，所述装甲包括彼此隔开的弹性体封装瓷砖和任选金属支撑板。USP 6,601,497 B2描述了装甲组件，所述装甲组件包括了限制于包装材料中的多边形瓷砖，其中所述包装材料可包括高强纤维、在聚合物复合基体中的高强纤维、在金属基体中的高强纤维、高强金属带和高强金属丝中的一种。
USP申请2001/0053645 A1描述了多层防弹制品，所述防弹制品包括至少一硬装甲层和至少一纤维装甲层，其中一纤维层的纤维与相邻纤维层的纤维所成角度小于45度。所述硬装甲层的材料为金属、金属/陶瓷复合材料、陶瓷、硬化聚合物或其组合。
以上引用专利中的各制品代表了对现有技术的改进。然而，没有一个专利对本发明制品的具体结构进行描述且没有一个专利满足本发明达到的所有需求。本发明的主要目的是提供具有防御高速子弹的多重撞击能力的轻质、防弹和防穿透复合材料。
                        发明概述
本发明为防弹和防穿透制品，所述制品包括：
a)包含一层或多层的正面层压板，所述正面层压板具有至少一正面层，所述正面层包括多个单向取向无机纤维在聚合物基体中的薄片，一层中的薄片具有相同组成和结构，正面层压板的相邻层中的薄片在组成和/或结构上彼此不同，由丝组成的无机纤维的拉伸强度为至少2.0GPa而密度小于4.0g/cm3，其中各薄片中的纤维取向与相邻薄片中的纤维取向成一定角度；和
b)与所述正面层压板面对面组合在一起的第二层压板，所述第二层压板包括一层或多层，各层包括多个聚合物纤维在网络中的薄片，所述聚合物纤维的强度为至少17g/d，所述网络任选包含聚合物基体材料，所述第二层压板中的层定义为具有相同组成和结构的薄片，其不同于相邻层中薄片的组成和/或结构。
                        附图简述
附图中：
图1为本发明两层制品的横截面，所述制品正面层压板具有一层单向取向无机纤维而第二层压板具有一层聚合物纤维。
图2为本发明五层制品的横截面，所述制品正面层压板具有两层单向取向无机纤维，各层具有不同组成或结构，第二层压板具有两层聚合物纤维，各层具有不同组成或结构，而第三层压板具有一层无机纤维。
图3为本发明五层制品的横截面，所述制品具有：
a)由单向取向无机纤维正面层，由钛金属板组成的第二层和单向取向无机纤维第三层组成的正面层压板，所述钛金属板通过正面层和第三层嵌在所有表面上；
b)由一层聚合物纤维组成的第二层压板；和
c)由一层聚合物纤维组成的第三层压板，所述聚合物纤维层的组成或结构不同于第二层压板的聚合物纤维层。
图4为薄片制备方法的示意图。
                        发明详述
本发明为纤维增强制品，所述纤维增强制品可用于体装甲、头盔、胸甲、直升机座位、碎片挡板及其它应用中防御多颗高速子弹、冲击吸收和防穿透。本发明为防弹和防穿透制品，所述制品包括：
a)正面层压板和b)第二层压板，面对面组合在一起。所述正面层压板包含一层或多层，其正面层包括多个单向取向无机纤维在基体中的薄片。层由具有相同组成和结构并与相邻层的薄片的组成和/或结构不同的薄片构成。所述无机纤维拉伸强度为至少2.0GPa而密度小于4.0g/cm3，各薄片中的纤维取向与相邻薄片中的纤维取向成一定角度。
所述第二层压板包括一层或多层，各层包括多个聚合物纤维在网络中的薄片。所述聚合物纤维的强度为至少17g/d。所述网络任选包含基体材料，层由具有相同组成和结构并与相邻层的薄片的组成和/或结构不同的薄片构成。
本文中所用的“层压板”表示一种结构，其中叠在一起的片状组件(薄片)或者松散地(如通过在其边缘或角落缝合)，或者牢固地(如通过整个区域粘合)，或任何中间水平(如通过钉、铆、缝、局部粘合和其它合适方法)组合在一起。
就本发明而言，纤维为拉伸体，其长度大大超过宽度和厚度横向尺寸。从而，本文中所用的“纤维”包括在连续或不连续长度上具有规整或不规整横截面的一根或多根丝、带、条等。纱是连续或不连续纤维的组合。
本文中所用的“纤维网络”或“网络”表示排列成预定结构的多根纤维或集合在一起形成加捻或未加捻纱的多根纤维，所述纱排列成预定结构。所述纤维网络可具有不同结构。如所述纤维或纱可组成毡、针织物、编织物、机织物、无规取向无纺布(如气流成形的)、单向取向无纺布，或通过常规技术制成网络。特别优选的网络结构中，纤维单向排列，从而它们沿着网络层的轴向相互基本平行。然而，正如本领域中已知的，这并不意味着不使用少量平行和/或不平行纤维来稳定其它纤维。
本发明制品的另一实施方案包括：
a)正面层压板和b)第二层压板，如上说述并面对面组合在一起，和c)第三层压板，所述第三层压板与所述第二层压板面对面堆叠在一起。
所述第三层压板同样包括一层或多层，各层包括多个聚合物纤维在不包含基体的网络中的薄片。所述聚合物纤维的强度为至少17g/d而层由具有相同组成和结构并与相邻层的薄片的组成和/或结构不同的薄片构成。
本发明制品另一实施方案包括：a)正面层压板和b)第二层压板，如上说述并面对面组合在一起，和c)第三层压板，所述第三层压板与第二层压板面对面组合在一起。所述第三层压板同样包括一层或多层，各层包括多个单向取向无机纤维在聚合物基体中的薄片。在此层由具有相同组成和结构并与相邻层的薄片的组成和/或结构不同的薄片构成。所述无机纤维的强度为至少2.0GPa而密度小于4.0g/cm3。各薄片中的纤维取向与相邻层中的纤维取向成一定角度。
本发明另一实施方案包括：
a)正面层压板和b)第二层压板，面对面组合，和c)第三层压板，所述第三层压板与所述第二层压板面对面堆叠在一起。
在此实施方案中，所述第一层压板包括至少三层，第一正面层包括多根单向取向无机纤维，第二层包括钛金属板而第三层包括多根单向取向无机纤维。形成第二层的所述钛金属板通过第一和第三层嵌在所有表面上。层由具有相同组成和结构并与相邻层的薄片的组成和/或结构不同的薄片构成。所述无机纤维由拉伸强度为至少2.0GPa和密度不到4.0g/cm3的丝组成。正如以上实施方案中一样，各薄片中的纤维取向与相邻层中的纤维取向成一定角度。
该实施方案的第二和第三层压板各自包含一层或多层，各层包含多个聚合物纤维在网络中的薄片。所述聚合物纤维的强度为至少17g/d，而所述网络任选包含聚合物基体材料。正如以上实施方案中一样，层由具有相同组成和结构并与相邻层的薄片的组成和/或结构不同的薄片构成。
应理解的是各实施方案中正面层压板面朝即将来临的威胁。
图1为本发明制品100的横截面，所述制品包括正面层压板50和第二层压板60。在图示制品中，正面层压板50由单层组成，所述单层包括多个单向取向无机纤维在聚合物基体中的薄片。各薄片中的纤维取向与相邻薄片中的纤维取向成一定角度，而各薄片中的组成和结构相同。第二层压板60与正面层压板50面对面粘合。第二层压板60同样由单层组成，所述单层包括多个单向取向聚合物纤维在聚合物基体中的薄片。各薄片中的纤维取向与邻层中的纤维取向成一定角度，而各薄片中的组成和结构相同。
图2是本发明另一制品200的横截面视图，所述制品包括正面层压板50(由两层10和20组成)；第二层压板60(由两层30和40组成)和第三层压板70(由一层组成)。第一层压板50的层10和20彼此不同，由不同无机纤维和/或不同基体和/或不同结构的薄片组成。第二层压板60的层30和40彼此不同，由不同聚合物纤维和/或不同或无基体和/或不同结构的薄片组成。层压板70由单一层组成，其中各薄片中的组成和结构相同。
图3为本发明另一制品300的横截面视图，所述制品包括正面层压板80、第二层压板85和第三层压板90。正面层压板80由三层组成。正面层压板81由多个单向取向无机纤维在聚合物基体中的薄片组成，其中各薄片中的纤维取向与相邻层中的纤维取向成一定角度且各薄片中的组成和结构相同。第一层压板的第二层82为通过第一层和第三层(81和83)嵌在所有表面上的钛金属板。第一层压板80的第三层83由多个单向取向无机纤维在聚合物基体中的薄片组成，其中各薄片中的纤维取向与相邻层中的纤维取向成一定角度且各薄片中的组成和结构相同。第二层压板85由单层组成，所述单层由多个单向取向聚合物纤维在聚合物基体中的薄片组成，其中各薄片中的纤维取向与相邻薄片中的纤维取向成一定角度且各薄片中的组成和结构相同。第三层压板90同样也由单层组成，所述单层由多个单向取向聚合物纤维在聚合物基体中的薄片组成，其中各薄片中的纤维取向与相邻薄片中的纤维取向成一定角度且各薄片中的组成和结构相同。
优选本发明制品中的各层压板具有平衡的结构。平衡的层压板结构是其中所有薄片仅在层压板中心线的±θ°或0/90°的结构。优选相邻薄片中的纤维之间的角度为45-90度。
优选组成无机纤维的丝的拉伸强度为至少2.4GPa而密度小于3.4g/cm3，更优选拉伸强度为至少3.4GPa而密度小于3.4g/cm3且最优选，拉伸强度为至少4.0GPa而密度小于3.1g/cm3。
用于本发明层压板的某些无机纤维实例列于表I中。表I中的简写“CVD”表示化学气相淀积的。
各层可由表I中所列纤维(单一或组合)组成。组成不同的丝可组合于单一纤维/纱中，或单向取向薄片可由组成不同的纤维/纱以规整或不规整排列彼此平行铺成。层由具有相同组成和结构并与相邻层中的薄片的组成和/或结构不同的薄片构成。层压板可由具有不同纤维和/或不同基体的几层组成。层压板也可由具有相同无机纤维和基体但丝和/或基体浓度不同的几层组成。
                        表I
名称和供应商 组成 强度，GPa  密度，g/cm3
SCS(a) 在碳上CVD的SiC 3.4-5.8  2.8-3.0
硼纤维(a) 在钨上CVD的硼 3.4-4.5  2.6-3.4
Nicalon NL-200(b) 在Si-O-C无定相的β-SiC 3.0  2.55
Hi Nicalon(b) β-SiC，碳 2.8  2.74
Hi Nicalon-S(b) β-SiC，碳 2.6  3.10
TyrannoLoxM(c) 54.4％Si，32.4％，10.2％O，2％Ti 3.3  2.48
TyrannoZM(c) 55.3％Si，33.9％，9.8％O，1.0％Zr 3.3  2.48
SiBN(d) 含有1-3％O的SiBN3C 3.0  1.8-1.9
E-玻璃(e) Si、Al、Ca氧化物玻璃 2.4  2.54
S-玻璃(e) Si、Al、Ca氧化物玻璃 3.45  2.55
Nextel720(f) 85/15Al2O3/SiO2 2.1  3.4
a)Specialty Materials，Inc.，Lowell，MA
b)Nippon-Carbon Co.Ltd.，Tokyo，Japan
c)UBE America Inc.，New York，NY
d)Bayer AG，Leverkusen，Germany
e)Owens Corning，Toledo，OH
f)3M Co.，Minneapolis，MN
优选组成层压板的所述无机纤维为在钨上化学气相淀积的硼或在碳上化学气相淀积的碳化硅及其组合。优选所述无机纤维占层压板的60-95％重量。
优选组成第二层压板或第三层压板各层的聚合物纤维选自高分子量聚乙烯、芳纶、聚苯并唑类(polybenzazole)、刚性棒状聚合物纤维(如M5商标)及其组合。
本文中所用的术语聚乙烯是指主要为线性聚乙烯材料，所述材料可包含每100个主链碳原子不超过5个改性单元的少量链支化或共聚单体并也可含有不超过约50％重量的与其混合的一种或聚合物添加剂，如烯烃-1-聚合物，特别是低密度聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯、含有单烯烃作为主要单体的共聚物、氧化聚烯烃、接枝聚烯烃共聚物和聚甲醛或低分子量添加剂，如抗氧剂、润滑剂、防紫外线剂、着色剂等。
用于本发明的高分子量聚乙烯135℃、在十氢化萘中的特性粘度为约5分升/克(dl/g)-约35dl/g。这种高分子量聚乙烯纤维可在溶液中生长，如USP 4,137,394或USP 4,356,138中所述，或为从溶液中纺出的丝以形成凝胶结构，如German Off.No.3,004,699和GB No.2051667且特别是USP 4,413,110中所述并售自Honeywell InternationalInc，商标为SPECTRA。USP 4,413,110的内容与本文不矛盾的范围通过引用结合于本文中。聚乙烯纤维也可通过UPS 5,702,657中所述的轧制和拉拔法制备并售自ITS Industries Inc.，商标为TENSYLON。
对于芳纶纤维，由芳族聚酰胺制备的合适纤维已在USP 3,671,542和5,010,168中描述，所述两专利通过引用结合于本文中。芳纶纤维已被商品化生产，E.I.Dupont Co.的KEVLAR和NOMEX、TeijinTwaron BV的TWARON、TECHNORA和TEIJINCONEX、JSC ChimVolokno的ARMOS和Kamensk Volokno JSC的RUSAR和SVM。具有适度高模量和强度值的聚对苯二甲酰对苯二胺和对苯二甲酰对苯二胺芳纶共聚物纤维特别适用于本发明。适用于本发明的对苯二甲酰对苯二胺共聚物芳纶的实例为对苯二甲酰3，4’-氧联二亚苯基二胺-对苯二甲酰对苯二胺共聚物。同样可用于实施本发明的是聚间苯二甲酰间苯二胺纤维。
适用于实施本发明的聚苯并唑类纤维已在如通过引用结合于本文中的USP 5,286,833、5,296,185、5,356,584、5,534,205和6,040,050中公开。优选聚苯并唑类为产自Toyobo Co.的ZYLON聚对苯撑-2，6-苯并二噁唑纤维。
具有M5纤维结构的合适刚性棒状聚合物已在通过引用结合于本文中的USP 5,674,969、5,939,553、5,945,537和6,040,478中描述。优选的纤维是产自Magellan Systems International，LLC的M5。
第二层压板或第三层压板各层中的纤维网络可由以上所列聚合物纤维的一种或组合制备。组成不同的丝可组合于单一纤维中。单向取向纤维网络可由组成不同的纤维以规整或不规整排列彼此平行铺成。毡、编织物、针织物和机织物可在不同方向采用不同纤维。层由具有相同组成和结构并与相邻层的薄片的组成和/或结构不同的薄片构成。第二层压板或第三层压板可由几层组成，各层具有不同聚合物纤维、不同或没有基体或不同纤维网络结构。由于不同聚合物纤维对于不同速度的射弹具有不同防弹效果，优选使含有最有效防御高速射弹的纤维的层最靠近正面层压板来制备第二层压板。
优选所述聚合物纤维占第二层压板的75-100％重量，其余为基体材料。
优选用于无机纤维网络的聚合物基体按照ASTM D638-94b测量的初始拉伸模量为至少400,000psi(2.76GPa)。更优选正面层压板的至少一层中聚合物基体按照ASTM D638-94b测量的初始拉伸模量为至少1×106psi(6.9GPa)。可用于本发明层压板的高模量基体包括热固性烯丙基树脂、氨基树脂、氰酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯、双马来酰亚胺、刚性聚氨酯、聚硅氧烷、乙烯基酯及其共聚物和共混物。重要的是，只有如此基体树脂具有必需的初始拉伸模量。优选热固性乙烯基酯树脂。
优选乙烯基酯为通过多官能团环氧树脂与不饱和一元羧酸(通常是甲基丙烯酸或丙烯酸)酯化制备的那种。示例性的乙烯基酯包括己二酸二环氧丙酯，间苯二酸二环氧丙酯、己二酸二(2，3-环氧丁酯)、草酸二(2，3-环氧丁酯)、琥珀酸二(2，3-环氧丁酯)、马来酸二(3，4-环氧丁酯)、庚二酸二(2，3-环氧丁酯)、邻苯二酸二(2，3-环氧丁酯)、四氢化邻苯二酸二(2，3-环氧辛酯)、马来酸二(4，5-环氧十二烷基酯)、对苯二酸二(2，3-环氧丁酯)、硫代二丙酸二(2，3-环氧戊酯)、联苯二甲酸二(5，6-环氧十四烷基酯)、硫酰二丁酸二(3，4-环氧庚酯)、1，2，4-丁烷三甲酸三(2，3-环氧丁酯)、马来酸二(5，6-环氧十五烷基酯)、壬二酸二(2，3-环氧丁酯)、柠檬酸二(3，4-环氧十五烷基酯)、环己烷-1，3-二甲酸二(4，5-环氧辛酯)、丙二酸二(4，5-环氧十八烷基酯)、双酚A-富马酸聚酯及类似材料。
最优选的是环氧基乙烯基酯树脂，如Dow Chemical Company生产的DERAKANE树脂。
任选用于第二层压板各层的聚合物基体优选为按照ASTM D638-94b测量的初始拉伸模量小于6000psi(41.3MPa)的弹性体。大量具有适当低模量的弹性体材料和配混物可用于本发明。如可采用任何以下材料：聚丁二烯、聚异戊二烯、天然橡胶、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物、多硫化物聚合物、聚氨酯弹性体、氯磺化聚乙烯、聚氯丁二烯、采用邻苯二酸二辛酯或本领域众所周知的其它增塑剂增塑的聚氯乙烯、丁二烯-丙烯腈弹性体、异丁烯-异戊二烯共聚物、聚丙烯酸酯、聚酯、聚醚、含氟弹性体、聚硅氧烷弹性体、热塑性弹性体、乙烯共聚物。优选的是共轭二烯烃和乙烯芳族共聚物的嵌段共聚物。这些聚合物中的许多已由Kraton Polymers，Inc工业化生产。
或者，如果本发明制品将用于硬装甲或是其组成部分，任选用于第二层压板各层的聚合物基体按照ASTM D638-94b测量的初始拉伸模量优选为至少400,000psi(2.76GPa)，更优选1×106psi(6.9GPa)。优选热固性乙烯基酯树脂。
本文中所用的术语“基体”并不意味任意特定程度地填充在层压板内或之间的空隙体积。由于层压板的冲击性能几乎完全由纤维含量决定且希望使得层压板的重量最小化，优选基体含量满足特定生产工艺的要求的情况下尽可能的低。使得薄片稳定并保持正常生产运行所需的基体水平对于本领域中的技术人员而言是已知的。
基体树脂可以许多方式应用到纤维中且可使用本领域中技术人员已知的任何方法。优选单向取向纤维在基体中的薄片按照图4所示的连续法中形成。纤维从筒子架102上供应并通过精梳台104以形成单向取向网络。可将不同纤维排列在筒子架上从而制得纤维在横向的具有周期或其它排列的纤维网络。随后将纤维网络放在载体网或塑料板106上，所述载体网可为纸或塑料膜。在108处将基体组合物施加到纤维网上。所述基体组合物可含有溶剂稀释剂或为水分散液形式以便于使用。然后使带涂层的纤维网络通过一对辊110。所述辊将基体组合物分散于纤维中。如USP 5,093,158中所述，可对辊进行设计以产生非均匀分布基体，所述专利不与本文矛盾的范围通过引用结合于本文中。然后使得已涂层纤维网络通过加热炉112以蒸发基体组合物中的任何溶剂或水分。使用轧辊116拉伸载体网并通过系统预浸渍。然后将作为薄片的基板和预浸渍料卷绕在辊118上以备制备本发明制品。
优选的层压板的层优选采用USP 5,173,138或5,766,725的方法通过连续正交铺层运行或手铺或任何合适方式由上述单向取向预浸渍料的连续卷制备，所述专利不与本文矛盾的范围通过引用结合于本文中。参考USP 5,173,138中的设备和图，一个预浸渍辊放在正交铺层机的送经辊11上面而第二预浸渍辊放在送经辊17上面。可将载体网从预浸渍料上剥离下来或使之成为最终层压板的一部分。
预浸渍辊的纤维组分可相同或不同。通过在正交铺层设备中加热和加压使得预浸渍料(薄片)固化。可交联基体树脂一般不在制备步骤固化。
为了用一对以上薄片制备优选层压板的各层，正交铺层产品本身可为正交铺层的，并再次正交铺层多次以产生所需的层压板结构。在每次正交铺层工序中，薄片的数目可翻倍。或者，可进行第二和随后正交铺层工序使得不同数目预浸渍料中的薄片正交铺层。当薄片数对于连续辊形成太大时，可通过手或任何合适方式进行正交铺层。
最后，可通过面对面堆叠将各层组合在一起。各层可通过在压力和足以固化所有热固性基体树脂的温度下粘合而组合在一起。根据纤维和基体种类，采用约90℃-约160℃的温度和约100psi-约2500psi(69-17,000kPa)的压力。
本发明的制品具有前所未有的轻质和防御多颗高速子弹性能的组合。重量效率的一种量度是层压板在V50速度下的比吸收能。V50速度是按照MIL-STD 662E测定的50％子弹会穿透层压板的速度。优选本发明的层压板在受到M80 ball，7.62×51，147格令(grain)(9.53g)子弹冲击时，在V50速度下的比吸收能为至少100J-m2/Kg。
引人注目的是，即使多次冲击后，本发明制品在小区域防御后道子弹冲击穿透的能力仍然不受影响。甚至更引人注目的是，本发明制品保持其防御穿透装甲的含钢芯子弹多次冲击穿透的能力。这是与具有未增强单块陶瓷组件的制品的显著不同，所述陶瓷制品会被第一颗子弹打碎。优选本发明制品在受到速度为至少2000英尺/秒(610米/秒)的M80 ball，7.62×51，147格令(9.53g)子弹在横向面积(lateral area)为15cm×15cm连续冲击时，第三颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的90％，更优选不低于第一颗子弹最低穿透速度的95％。
更优选本发明制品在受到速度为至少2000英尺/秒(610米/秒)的M80 ball，7.62×51，147格令(9.53g)子弹在横向面积为15cm×15cm连续冲击时，第五颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的90％，更优选不低于第一颗子弹最低穿透速度的95％。
还更优选本发明制品在受到速度为至少2000英尺/秒(610米/秒)的M80 ball，7.62×51，147格令(9.53g)子弹在横向面积为15cm×15cm连续冲击时，第七颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的90％，更优选不低于第一颗子弹最低穿透速度的95％。
还优选本发明制品在受到速度为至少1900英尺/秒(579米/秒)的7.62×39ball型56，123格令(7.97g)(Russian AK-47)子弹在横向面积为15cm×15cm连续冲击时，第三颗、第五颗、第七颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的90％。
不受本发明如何起作用的特定理论约束，相信正面层压板中的无机纤维的高硬度以与相同材料的单块整体板一样的方式起使子弹变形并变慢的作用。然而，由于纤维被排列成单向排列，纤维的断裂局限于其长度方向的小距离内。同样，与其中纤维之间有直接连接的机织网络相比，当子弹冲击波穿过基体到达横向邻接处而不是未连接纤维时被削弱。从而，正面层压板给定区域的许多纤维保持完整且可用来起使后道子弹变形和变慢的相同作用。
如下实施例用来提供本发明的完整理解。用来说明本发明原理所列出的具体技术、条件、原料、比列和记录的数据是示例性的且不可理解为对本发明范围进行限定。
                        实施例
对比实施例
制备由单块整体碳化硅(SiC)前板和粘合到所述SiC板的后层压板组成的层压板，所述后层压板由单向取向高分子量聚乙烯纤维薄片组成。所述SiC前板的尺寸为15.2cm×15.2cm×0.587cm而面密度为3.76lbs/ft2(18.38Kg/m2)。所述SiC板由Saint-Gobain AdvancedCeramics，Niagra Fails，NY生产。它是α-SiC的烧结态，密度为3.10g/cm3、弹性模量为410GPa而努氏硬度(Knoop Hardness)为2800kg/mm2。
后层压板由产自Honeywell International Inc.的56块SPECTRASHIELDPCR板在受热和压力下粘合在一起组成，各板由两个高分子量聚乙烯在热塑性弹性基体中的单向取向薄片组成并正交铺层0°/90°。后层压板的厚度为0.3英寸(0.76cm)而面密度为1.51lbs/ft2(7.38Kg/m2)。层压板的总面密度为5.27lbs/ft2(25.75Kg/m2)。
此1.35cm厚的层压板受到两颗M80 ball，7.62×51mm，147格令(9.53g)子弹连续射击。以3081英尺/秒(939米/秒)速度射出的第一颗子弹没有穿透层压板但打碎了SiC前板。以仅1625英尺/秒(495米/秒)速度射出的第二颗子弹穿透了层压板。
实施例1
在钨上化学气相淀积(CVD)的硼纤维单向取向预浸渍带产自Specialty Materials，Inc，Lowell，MA。这种CVD硼纤维直径为0.004英尺(0.0102cm)而密度为2.60g/cm3、拉伸强度为3.44GPa。这种CVD硼纤维占预浸渍带的67％重量，而其余为环氧树脂。34根CVD硼纤维/环氧树脂单向取向带正交铺层0°/90°并在压机中在121℃和1.0MPa下制成正面层压板。该15.2cm×15.2cm×0.526cm层压板面密度为2.0lbs/ft2(9.77Kg/m2)。
第二层压板由产自Honeywell International Inc.的74块SPECTRASHIELDPCR板在受热和压力下粘合在一起组成，各板由高分子量聚乙烯在基体中的两内部单向取向薄片组成，正交铺层0°/90°并在各表面上有外塑料膜。基体为拉伸模量为200psi(1.4MPa)的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯热塑性弹性体。高分子量聚乙烯纤维的强度为30g/d并占薄片的80％重量。将第二层压板与第一层压板面对面组合(粘合)在一起制得本发明平板制品，其面密度为4.0lbs/ft2(19.6Kg/m2)。
随后该1.54cm厚的平板受到7.62×51mm，147格令(9.53g)钢包壳子弹连续射击，结果显示于下表II中。子弹冲击面板的正面层压板。
                表II
      速度
子弹序号  英尺/秒  米/秒 穿透
1  2719  829 是
2  2521  768 是
3  2379  725 否
4  2422  738 是
5  2336  712 否
6  2419  737 是
7  2412  735 否
8  2441  744 是
9  2391  729 否
10  2495  760 是
11  2400  732 否
速度为2719英尺/秒(829米/秒)和2521英尺/秒(768米/秒)的前两颗子弹穿透了本发明制品。以速度为2379英尺/秒(米/秒)发射的第三颗子弹没有穿透面板。因此，第一颗子弹的最低穿透速度已知为至少2379英尺/秒(725米/秒)。显著的是，以不低于第一颗子弹最低穿透速度的98％射到该同一面板的第五、第七、第九和第十一颗子弹也没有穿透面板。
本发明制品也具有满足至少1类刺伤保护NIJ Standard 0115.00的要求的防穿透性能。
实施例2
在钨上化学气相淀积(CVD)的硼纤维单向取向预浸渍带产自Specialty Materials，Inc，Lowell，MA。这种CVD硼纤维直径为0.004英尺(0.0102cm)而密度为2.60g/cm3、拉伸强度为344KPa。这种CVD硼纤维占预浸渍带的67％重量，而其余为环氧树脂。34根CVD硼纤维/环氧树脂单向取向带正交铺层0°/90°并在高压釜中在116℃、3.44MPa外压和96KPa真空下制成正面层压板。该15.2cm×14.0cm×0.526cm层压板面密度为2.0lbs/ft2(9.77Kg/m2)。
第二层压板由112块SPECTRA SHIELDPCR固化板在受热和压力下粘合在一起组成，各板由高分子量聚乙烯纤维在基体中的两内部单向取向薄片组成，正交铺层0°/90°并在各表面上有外塑料膜。基体为拉伸模量为200psi(1.4MPa)的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯热塑性弹性体。高分子量聚乙烯纤维的强度为30g/d。该层压板的面密度为3lbs/ft2(14.66Kg/m2)。
将第二层压板与正面层压板面对面粘合在一起制得1.49cm厚的本发明平板制品，其面密度为5.0lbs/ft2(24.4Kg/m2)。
随后该平板受到具有透钢芯的7.62×39mm ball型56，123格令(7.97g)(Russian AK-47)子弹连续射击，结果显示于下表III中。子弹冲击面板的正面层压板。
               表III
        速度
子弹序号  英尺/秒  米/秒 穿透
1  2347  715 是
2  2231  680 是
3  2100  640 是
4  1908  582 否
5  1975  602 是
6  1922  586 否
7  1982  604 否
8  2042  622 否
9  2084  635 否
10  2078  633 是
本发明的平板制品即使在对其射击9颗子弹后保持其至少1908英尺/秒(582米/秒)的最低穿透速度。
实施例3
制备与实施例2中正面层压板相同的正面层压板。尺寸为15.2cm×14.0cm×0.526cm的该正面层压板的面密度为2.0lbs/ft2(9.77Kg/m2)。
第二层压板由172块SPECTRA SHIELDPLUS PCR固化板在受热和压力下粘合在一起制备，各板由高分子量聚乙烯在基体中的两内部单向取向薄片组成，正交铺层0°/90°并在各表面上有外塑料膜。基体为拉伸模量为200psi(1.4MPa)的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯热塑性弹性体。高分子量聚乙烯纤维的强度为30g/d。该层压板的面密度为3.99lbs/ft2(19.5Kg/m2)。
将第二层压板与正面层压板面对面粘合在一起制得2.76cm厚的本发明平板制品，其面密度为5.99lbs/ft2(29.3Kg/m2)。随后该平板受到M80 ball，7.62×51mm，147格令(9.53g)钢包壳子弹连续射击，结果显示于下表IV中。子弹冲击面板的正面层压板。
                表IV
      速度
子弹序号  英尺/秒  米/秒 穿透
1  3239  987 是
2  3018  920 否
3  3093  943 否
4  3134  955 否
5  3205  977 是
本发明的平板制品即使在对其射击4颗子弹后保持其至少为3018英尺(920米/秒)的最低穿透速度。
实施例4
制备与实施例2中正面层压板相同的正面层压板。尺寸为15.2cm×14.0cm×0.526cm的该正面层压板的面密度为2.0lbs/ft2(9.77Kg/m2)。
制备与实施例3中第二层压板相同的第二层压板。该层压板的面密度为3.99lbs/ft2(19.5Kg/m2)。
第三层压板由24块产自Honeywell International的GOLDFLEX材料，面对面堆叠并沿着其边缘缝在一起，各板由芳纶纤维在基体中的四内部单向取向薄片组成，正交铺层0°/90°并在各表面上有外塑料膜。基体为拉伸模量为200psi(1.4MPa)的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯热塑性弹性体。芳纶纤维的强度为22g/d。该层压板的面密度为1.14lbs/ft2(5.57Kg/m2)。
将第二层压板与正面层压板面对面粘合而第三层压板与第二层压板面对面堆叠制得3.48cm厚的本发明制品，面密度为5.99lbs/ft2(29.3Kg/m2)。
随后该制品受到具有透钢芯的7.62×39mm ball型56，123格令(7.97g)(Russian AK-47)子弹连续射击，结果显示于下表V中。子弹冲击制品的正面层压板。
               表V
       速度
子弹序号  英尺/秒  米/秒 穿透
1  2432  741 否
2  2460  750 否
3  2651  808 否
4  2714  827 否
5  2716  828 否
6  3111  948 否
7  3331  1015 是
本发明的制品即使在对其射击6颗子弹后保持其至少为3111英尺/秒(948米/秒)的最低穿透速度。
实施例5
制备与实施例1中正面层压板相同的正面层压板。尺寸为15.2cm×15.2cm×0.526cm的该正面层压板的面密度为2.0lbs/ft2(9.77Kg/m2)。
第二层压板由27块含有15％重量的乙烯基酯基体树脂的芳纶机织物制成。该织物为采用1500旦KEVLAR29(产自Barrday，Inc)纱机织的21×21根/英尺(8.27根/厘米)平纹织物。基体树脂为含有1.5％2，5-二甲基-2，5-二(2-乙基己酰基过氧化)己烷固化剂的Dow ChemicalCo.Derekane 411。将浸渍的织物片堆叠并通过使树脂在120℃、500psi(3.45MPa)下受热并固化来粘合在一起。固化状态下纯树脂的初始拉伸模量为460,000psi(3.17GPa)。该第二层压板的面密度为1.72lbs/ft2(9.77Kg/m2)。
第三层压板由24块GOLDFLEX材料(Honeywell InternationalInc)面对面堆叠并沿着其边缘缝在一起，各板由芳纶纤维在基体中的四内部单向取向薄片组成，正交铺层0°/90°并在各表面上有外塑料膜。基体为拉伸模量为200psi(1.4MPa)的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯热塑性弹性体。芳纶纤维的强度为22g/d。该层压板的面密度为1.14lbs/ft2(5.57Kg/m2)。
将第二层压板与正面层压板面对面粘合而第三层压板与第二层压板面对面堆叠制得面密度为4.86lbs/ft2(23.8Kg/m2)的本发明制品。
随后该制品受到M80ball，7.62×51mm，147格令(9.53g)钢包壳子弹连续射击，结果显示于表VI中。子弹冲击制品的正面层压板。
                表VI
        速度
子弹序号  英尺/秒  米/秒 穿透
1  2484  757 是
2  2366  721 是
3  2006  611 否
4  2013  614 是
5  2100  640 是
6  1965  599 是
7  1950  594 否
8  1969  600 否
9  2011  613 是
本发明的制品即使在对其射击8颗子弹后保持其至少为1950英尺/秒(594米/秒)的最低穿透速度。
实施例6
在钨上化学气相淀积(CVD)的硼纤维单向取向预浸渍带产自Specialty Materials，Inc，Lowell，MA。这种CVD硼纤维直径为0.004英尺(0.0102cm)而密度为2.60g/cm3、拉伸强度为3.44GPa。这种CVD硼纤维占预浸渍带的67％重量，而其余为环氧树脂。17根CVD硼纤维/环氧树脂单向取向带正交0°/90°堆叠在一起形成正面层。将1.8mm厚的11cm×11cm钛板放在该堆叠物上形成第二层，并将另外17根CVD硼纤维/环氧树脂单向取向带放在该堆叠物上，正交0°/90°以形成第三层。然后将中心为钛板的整个堆叠物在高压釜中在116℃、344KPa外压和96KPa真空下制成正面层压板。该15.2cm×14.0cm×0.526cm层压板面密度为2.86lbs/ft2(14.0Kg/m2)。钛板通过正面层压板的正面层和第三层嵌在所有表面上。
第二层压板由103块SPECTRA SHIELDPLUS PCR固化板在受热和压力下粘合在一起组成，各板由高分子量聚乙烯在基体中的两内部单向取向薄片组成，正交铺层0°/90°并在各表面上有外塑料膜。基体为拉伸模量为200psi(1.4MPa)的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯热塑性弹性体。高分子量聚乙烯纤维的强度为30g/d。该层压板的面密度为2.0lbs/ft2(9.77Kg/m2)。
第三层压板由24块GOLDFLEX材料(Honeywell InternationalInc)面对面堆叠并沿着其边缘缝在一起，各板由芳纶纤维在基体中的四内部单向取向薄片组成，正交铺层0°/90°并在各表面上有外塑料膜。基体为拉伸模量为200psi(1.4MPa)的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯热塑性弹性体。芳纶纤维的强度为22g/d。该层压板的面密度为1.14lbs/ft2(5.57Kg/m2)。
将第二层压板与正面压板面对面粘合而第三层压板与第二层压板面对面堆叠制得面密度为6.0lbs/ft2(29.3Kg/m2)的本发明制品。
随后该制品受到具有透钢芯的7.62×54R ball型56，149格令(9.66g)(Russian Dragnov，LPS)子弹连续射击，结果显示于表VII中。子弹冲击该制品的正面层压板。
                表VII
       速度
子弹序号  英尺/秒  米/秒 穿透
1  2170  661 否
2  2281  695 否
3  2403  732 是
4  2344  714 否
本发明的制品即使在对其射击4颗子弹后保持其至少为2344英尺/秒(714米/秒)的最低穿透速度。
实施例7
制备与实施例1中正面层压板相同的正面层压板。尺寸为15.2cm×15.2cm×0.526cm的该正面层压板的面密度为2.0lbs/ft2(9.77Kg/m2)。
第二层压板由5决含有KEVLAR稀松布的PBO(聚对苯撑苯并二噁唑)毡组成。该PBO毡为Bayrische Wollfilz Fabrik的商品PBO/KR-KR，面密度为0.27lbs/ft2(1.35Kg/m2)而最初厚度为4mm。所述毡板面对面堆叠在一起，各片之间和堆叠物的两侧有0.35mm厚的聚乙烯薄膜，且该堆叠物在120℃、100psi(0.69MPa)压力下模塑。所得第二层压板的厚度为10mm，面密度为1.38lbs/ft2(6.75Kg/m2)。
第三层压板由24块GOLDFLEX材料面对面堆叠并沿着其边缘缝在一起，各板由芳纶纤维在基体中的四内部单向取向薄片组成，正交铺层0°/90°，在各表面上有外塑料膜。基体为拉伸模量为200psi(1.4MPa)的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯热塑性弹性体。芳纶纤维的强度为22g/d。该层压板的面密度为1.14lbs/ft2(5.57Kg/m2)。
将第二层压板与正面层压板面对面粘合而第三层压板与第二层压板面对面堆叠制得面密度为4.52lbs/ft2(22.1Kg/m2)的本发明制品。
相信当该面板受到速度为至少2000英尺/秒(610米/秒)的M80ball，7.62×51mm，147格令(9.53g)子弹在横向面积为15cm×15cm内连续射击时，其第三颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的90％。
实施例8
在碳纤维上化学气相淀积的碳化硅SCS-ULTRA产自SpecialtyMaterials，Inc。这种CVD SiC纤维直径为0.0056英尺(0.0142cm)而拉伸强度为5.86GPa、密度为3.0g/cm3。采用图3所示设备将所述纤维制成单向取向预浸渍料。将拉伸模量为450,000psi(3.1GPa)的DERAKANE环氧乙烯基酯树脂作为基体施加。这种CVD SiC纤维占预浸渍料的90％重量。所得预浸渍体采用USP 5,173,138中描述的方法和设备正交铺层0°/90°。将16块正交板(32薄片)粘合在一起形成正面层压板，其面密度为2.70lbs/ft2(13.2Kg/m2)。
第二层压板由37块SPECTRA SHIELDPCR板在受热和压力下粘合在一起组成，各板由高分子量聚乙烯在热塑性弹性基体中的两单向取向薄片组成并正交铺层0°/90°。高分子量聚乙烯纤维的强度为30g/d。第二层压板的面密度为2.0lbs/ft2(9.77Kg/m2)。
第三层压板采用与制备正面层压板的方法相同的方法制备，所不同的是仅将8块CVD SiC正交板(16薄片)粘合在一起。所得第三层压板的面密度为1.35lbs/ft2(6.60Kg/m2)。
所得正面层压板、第二层压板和第三层压板面对面粘合在一起制得面密度为5.64lbs/ft2(27.6Kg/m2)的本发明层压平板。
相信当该面板受到速度为至少2000英尺/秒(610米/秒)的M80ball，7.62×51mm，147格令(9.53g)子弹在横向面积为15cm×15cm内连续射击时，其第三颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的90％。
已经相当详细地对本发明进行如此描述，应理解的是不必严格坚持如此细节，而其它变化和修改对于本领域中技术人员来说是明显的，属于本发明范围所有内容如附录权利要求定义。

Claims (30)

1.一种制品，所述制品包括：
a)包含一层或多层的正面层压板，所述层之一为包含多个单向取向无机纤维在聚合物基体中的薄片的正面层，层中的薄片具有相同组成和结构，正面层压板的相邻层中的薄片在组成或结构上彼此不同，所述无机纤维由拉伸强度为至少2.0GPa而密度小于4.0g/cm3的丝组成，其中各薄片中的纤维取向与相邻薄片中的纤维取向成一定角度；和
b)与所述正面层压板面对面组合在一起的第二层压板，所述第二层压板包括一层或多层，各所述层包括多个聚合物纤维在网络中的薄片，所述聚合物纤维的强度为至少17g/d，所述网络任选包含基体材料，层中的薄片具有相同组成和结构，相邻层中的薄片在组成或结构上彼此不同。
2.权利要求1的制品，所述制品还包含与所述第二层压板面对面堆叠的第三层压板，所述第三层压板包括一层或多层，各所述层包括多个聚合物纤维在任选含有基体的网络中的薄片，所述聚合物纤维强度为至少17g/d，层中的薄片具有相同组成和结构，第三层压板相邻层中的薄片在组成或结构上彼此不同。
3.权利要求2的制品，其中所述正面层压板由单向取向无机纤维正面层、钛金属板第二层和单向取向无机纤维第三层组成，所述钛金属板通过所述第一和第三层嵌在所有表面上，所述无机纤维由拉伸强度为至少2.0GPa和密度小于4.0g/cm3的丝组成，其中各薄片中的纤维取向与相邻薄片中的纤维取向成一定角度。
4.权利要求1的制品，所述制品还包括与所述第二层压板面对面组合在一起的第三层压板，所述第三层压板包括一层或多层，各所述层包括多个单向取向无机纤维在聚合物基体中的薄片，层中的薄片具有相同组成和结构，所述第三层压板的相邻层中的薄片在组成或结构上不同，所述无机纤维由拉伸强度为至少2.0GPa和密度小于4.0g/cm3的丝组成，其中各薄片中的纤维取向与相邻薄片中的纤维取向成一定角度。
5.权利要求1的制品，其中所述正面层压板和所述第二层压板具有平衡的结构。
6.权利要求1的制品，其中组成所述第二层压板的薄片具有选自机织、针织、编织、无规取向无纺布和单向取向无纺布的纤维网络结构。
7.权利要求1的制品，其中组成所述第二层压板的薄片包括单向无纺纤维网络。
8.权利要求7的制品，其中组成所述第二层压板的相邻薄片中的纤维之间的角度为45-90度。
9.权利要求1的制品，其中组成所述无机纤维的丝的拉伸强度为至少2.4GPa且密度小于3.4g/cm3。
10.权利要求1的制品，其中组成所述无机纤维的丝的拉伸强度为至少3.4GPa且密度小于3.4g/cm3。
11.权利要求1的制品，其中组成所述无机纤维的丝的拉伸强度为至少4.0GPa且密度小于3.1g/cm3。
12.权利要求1的制品，其中所述无机纤维选自化学气相淀积的硼、化学气相淀积的碳化硅、β-SiC、在Si-O-C无定相中的β-SiC、E-玻璃、S-玻璃、(54.4％Si，32.4％C，10.2％O，2％Ti)组合物、(55.3％Si，33.9％C，9.8％O，1.0％Zr)组合物、含1-3％O的SiBN3C及其组合。
1 3.权利要求1的制品，其中所述无机纤维选自在钨上化学气相淀积的硼、在碳上化学气相淀积的碳化硅及其组合。
14.权利要求1的制品，其中所述无机纤维占所述正面层压板的60-95％重量。
15.权利要求1的制品，其中所述聚合物纤维选自高分子量聚乙烯、芳纶、聚苯并唑类、钢性棒状聚合物及其组合。
16.权利要求1的制品，其中所述聚合物纤维选自高分子量聚乙烯、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚(2-亚苯基-2，6-苯并二噁唑)、M5及其组合。
17.权利要求1的制品，其中所述聚合物纤维占所述第二层压板的75-95％重量。
18.权利要求1的制品，其中所述正面层压板各层的各薄片中的聚合物基体按照ASTM D638测量的初始拉伸模量为至少400,000psi(2.76GPa)。
19.权利要求1的制品，其中所述第二层压板各层的各薄片中的聚合物基体按照ASTM D638测量的初始拉伸模量小于6,000psi(41.3MPa)。
20.权利要求1的制品，当所述制品受到速度为至少2000英尺/秒(610米/秒)M80 ball，7.62×51，147格令(9.53g)子弹在横向面积为15cm×15cm内连续射击时，其第三颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的90％。
21.权利要求1的制品，当所述制品受到速度为至少2000英尺/秒(610米/秒)M80 ball，7.62×51，147格令(9.53g)子弹在横向面积为15cm×15cm内连续射击时，其第三颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的95％。
22.权利要求1的制品，当所述制品受到速度为至少2000英尺/秒(610米/秒)M80 ball，7.62×51，147格令(9.53g)子弹在横向面积为15cm×15cm内连续射击时，其第五颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的90％。
23.权利要求1的制品，当所述制品受到速度为至少2000英尺/秒(610米/秒)M80 ball，7.62×51，147格令(9.53g)子弹在横向面积为15cm×15cm内连续射击时，其第五颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的95％。
24.权利要求1的制品，当所述制品受到速度为至少2000英尺/秒(610米/秒)M80 ball，7.62×51，147格令(9.53g)子弹在横向面积为15cm×15cm内连续射击时，其第七颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的90％。
25.权利要求1的制品，当所述制品受到速度为至少2000英尺/秒(610米/秒)M80 ball，7.62×51，147格令(9.53g)子弹在横向面积为15cm×15cm内连续射击时，其第七颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的95％。
26.权利要求1的制品，所述制品在防御V50速度的M80 ball，7.62×51mm，147格令(9.53g)子弹的比能量吸收为至少100J-m2/Kg。
27.权利要求1的制品，当所述制品受到速度为至少1900英尺/秒(579米/秒)的具有穿钢芯的7.62×39 ball 56型，123格令(7.97g)(Russian AK-47)子弹在横向面积为15cm×15cm内连续射击时，其第三颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的90％。
28.权利要求1的制品，当所述制品受到速度为至少1900英尺/秒(579米/秒)的具有穿钢芯的7.62×39 ball 56型，123格令(7.97g)(Russian AK-47)子弹在横向面积为15cm×15cm内连续射击时，其第五颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的90％。
29.权利要求1的制品，当所述制品受到速度为至少1900英尺/秒(579米/秒)的具有穿钢芯的7.62×39 ball 56型，123格令(7.97g)(Russian AK-47)子弹在横向面积为15cm×15cm内连续射击时，其第七颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的90％。
30.权利要求3的制品，当所述制品受到具有穿钢芯的7.62×54Rball 56型，149格令(9.66g)(Russian Dragnov，LPS)子弹连续射击时，其第三颗子弹最低穿透速度不低于第一颗子弹最低穿透速度的90％。
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