CN105371702A - 一种复合防弹板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合防弹板及其制备方法，解决了传统陶瓷多曲面异性板复合高性能纤维复合材料板时贴合的紧密性不佳、工艺繁琐、制造效率低、制造成本高的不足，而且提高了陶瓷复合防弹板整体的防弹性能，本发明是将多曲异性面陶瓷板与热熔胶膜及高性能纤维复合材料板多层直接叠合在一起，放入真空装置中进行真空压制，不仅避免了多次压制过程的成本过高问题，还解决了多曲异性面陶瓷板与高性能纤维复合材料板不能紧密贴合的缺陷；提高成品率和生产效率的同时，增强了复合防弹板的整体防弹效能，本发明采用一次成型工艺，将比传统工艺先对高性能纤维复合材料层进行压制后，在对其与陶瓷进行贴合的工艺更加简单便捷。

Description

一种复合防弹板及其制备方法
技术领域
本发明专利涉及陶瓷复合在高性能纤维复合材料上的防弹胸插板及其制备方法技术领域，尤其是一种复合防弹板及其制备方法，该防弹板采用特殊结构设计，通过独创的制备方法制作而成，减少了压制工艺、提高了制造效率、降低了制造成本，而且提高了防弹板整体的防弹性能。
背景技术
传统的个体防弹复合胸插板分为整版陶瓷复合高性能纤维复合材料板，或小陶瓷片贴合在一起复合高性能纤维复合材料板两种；整版陶瓷复合高性能纤维复合材料板因其优异的自身性能，可以耐的住多弹头的冲击，所以该材料板越来越成为未来发展的主导趋势；
而根据胸插板的形状，整陶瓷复合板又分为单曲面和多曲面异性板两大类，所述的多曲面异性板因与人体能更加有机的贴合，使得该板成为未来发展的主要产品；
因多曲面异性板的表面特性，在传统插板工艺的制备条件下，往往会造成陶瓷面与高性能纤维复合板面存在不能紧密贴合性的情况，传统制备陶瓷复合胸插板工艺是:将高性能纤维复合材料叠层，再将其压制成独立的板材，而后将陶瓷与高性能纤维复合材料板材粘合在一起。
发明内容
本发明的目的是，提供一种复合防弹板及其制备方法，解决了传统陶瓷多曲面异性板复合高性能纤维复合材料板时贴合的紧密性不佳，工艺繁琐、制造效率低、制造成本高的不足，而且提高了陶瓷复合防弹板整体的防弹性能。
为解决上述技术问题，本发明提供一种复合防弹板，该防弹板包括三层结构：
第一层：整版防弹陶瓷层；
第二层：热熔胶膜层；
第三层：高性能纤维复合材料叠层；
所述该三层结构彼此紧密贴合在一起。
作为一种举例说明，所述高性能纤维可以是芳纶纤维或超高分子量聚乙烯纤维中的一种或者组合；
作为一种举例说明，所述高性能纤维复合材料还可以是UD材料、织物材料或超高分子量聚乙烯纤维带材材料中的一种或者组合。
一种复合防弹板的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将整版防弹陶瓷层与热熔胶膜层和高性能纤维复合材料叠层叠合在一起，外层使用隔离纸隔绝，并用胶带固定好；
步骤二：将步骤一完成的防弹板半成品放入真空装置中，所述真空装置与负压装置连接贯通；
步骤三：对真空装置进行加热的同时，开启负压装置进行负压压制，加热温度设置为128-134摄氏度，压制压强为0.1-5Mpa，加热达到设置温度后开始停止加热，进行保温保压工艺操作，保压时间控制在20-40min左右；
步骤四：到达设置的保压时间后，开始在保压的状态下逐步降温，温度降低到为50-70摄氏度后，即可取出该复合防弹板，进行修边操作，操作工艺整体完工；
作为一种举例说明，所述步骤二中的真空装置为真空袋；
作为一种举例说明，所述步骤三中的加热温度最优设置值为132摄氏度；
作为一种举例说明，所述步骤三中的最优压制压强的数值为1MPa；
作为一种举例说明，所述步骤三中的最优保压时间控制值为30min；
作为一种举例说明，所述步骤四中温度降至的最理想状态值为60摄氏度。
作为一种举例说明，所述步骤一中的隔离纸为牛皮纸，且表面涂敷有硅油等不粘黏的材料，；
作为一种举例说明，所述步骤一中的隔离纸包裹在所述步骤一中的最外层，目的是起到防止所述第一层、第二层、第三层与所述真空装置的粘黏。
此发明专利的核心技术在于其制备方法独特，采用热熔胶膜层及真空压制成型，不仅避免二次成型带来的麻烦，而且陶瓷与高性能纤维复合材料层之间贴合紧密，不会存在缝隙等影响防弹性能的因素存在。
本发明的有益效果：
1、本发明是将多曲异性面陶瓷板与热熔胶膜及高性能纤维复合材料板多层直接叠合在一起，放入真空装置中进行真空压制，不仅避免了多次压制过程的成本过高问题，还解决了多曲异性面陶瓷板与高性能纤维复合材料板不能紧密贴合的缺陷；
2、该复合防弹板结构简单，其制备方法新颖简洁，提高成品率和生产效率的同时，增强了复合防弹板的整体防弹效能。
附图说明
图1是本发明一种复合防弹板层状结构示意图
图2是本发明一种复合防弹板的制备方法之工艺流程示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
参照图1所示，一种复合防弹板，该防弹板包括三层结构：
第一层：整版防弹陶瓷层101；
第二层：热熔胶膜层102；
第三层：高性能纤维复合材料叠层103；
所述该三层结构彼此紧密贴合在一起。
作为一种举例说明，所述高性能纤维可以是芳纶纤维或超高分子量聚乙烯纤维中的一种或者组合；
作为一种举例说明，所述高性能纤维复合材料可以是UD材料、织物材料或超高分子量聚乙烯纤维带材材料中的一种或者组合。
参照图2所示，一种复合防弹板的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将整版防弹陶瓷层101与热熔胶膜层102和高性能纤维复合材料叠层103叠合在一起，外层使用隔离纸隔绝，并用胶带固定好；
步骤二：将步骤一完成的防弹板半成品放入真空装置中，所述真空装置与负压装置连接贯通；
步骤三：对真空装置进行加热的同时，开启负压装置进行负压压制，加热温度设置为128-134摄氏度，压制压强为0.1-5Mpa，加热达到设置温度后开始停止加热，进行保温保压工艺操作，保压时间控制在20-40min左右；
步骤四：到达设置的保压时间后，开始在保压的状态下逐步降温，温度降低到为50-70摄氏度后，即可取出该复合防弹板，进行修边操作，操作工艺整体完工；
作为一种举例说明，所述步骤二中的真空装置为真空袋；
作为一种举例说明，所述步骤三中的加热温度最优设置值为132摄氏度；
作为一种举例说明，所述步骤三中的最优压制压强的数值为1MPa；
作为一种举例说明，所述步骤三中的最优保压时间控制值为30min；
作为一种举例说明，所述步骤四中温度降至的最理想状态值为60摄氏度。
作为一种举例说明，所述步骤一中的隔离纸为牛皮纸，且表面涂敷有硅油等不粘黏的材料，；
作为一种举例说明，所述步骤一中的隔离纸包裹在所述步骤一中的最外层，目的是起到防止所述第一层101、第二层102、第三层103与所述真空装置的粘黏。
为了更好的方便理解本发明之工作原理，现举例2个实施例，详见付下：
实施例1：
将8mm厚Al2O3整版曲面异性陶瓷、热熔胶膜、40层厚的Endumax(帝人公司带材材料)叠加在一起，两边用隔离纸进行隔离并用胶带固定，放置于真空装置中，连接负压装置；
对真空装置进行加热的同时，进行负压压制，加热温度设定为130摄氏度，压强为1MPa，温度到达后开始进行保温保压，保温时间30min。30min后开始降温，降温到60摄氏度后取出修边，完成工艺；
实施例2：
将6mm厚碳化硅整版曲面异性陶瓷、热熔胶膜、50层厚的PF220芳纶UD材料叠加在一起，两边用隔离纸进行隔离并用胶带固定，放置于真空装置中，连接负压装置，对真空装置进行加热的同时，进行负压压制，加热温度设定为134摄氏度，压强为2MPa，温度到达后开始进行保温保压，保温时间25min，25min后开始降温，降温到65摄氏度后取出修边，完成工艺。
此发明专利的核心技术在于其制备方法独特，采用热熔胶膜层及真空压制成型，不仅避免二次成型带来的麻烦，而且陶瓷与高性能纤维复合材料层之间贴合紧密，不会存在缝隙等影响防弹性能的因素存在。
本发明是将多曲异性面陶瓷板与热熔胶膜及高性能纤维复合材料板多层直接叠合在一起，放入真空装置中进行真空压制，不仅避免了多次压制过程的成本过高问题，还解决了多曲异性面陶瓷板与高性能纤维复合材料板不能紧密贴合的缺陷；该复合防弹板结构简单，其制备方法新颖简洁，提高成品率和生产效率的同时，增强了复合防弹板的整体防弹效能；
该发明能有效改善整版多曲面异性陶瓷板与高性能纤维复合材料层之间的贴合，保证了材料的防弹性能，本专利采用一次成型工艺，将比传统工艺先对高性能纤维复合材料层进行压制后，在对其与陶瓷进行贴合的工艺更加简单便捷。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合防弹板，其特征在于，该防弹板包括三层结构：
第一层：整版防弹陶瓷层；第二层：热熔胶膜层；
第三层：高性能纤维复合材料叠层；
所述该三层结构彼此紧密贴合在一起。
2.根据权利要求1所述的一种复合防弹板，其特征在于，所述高性能纤维可以是芳纶纤维或超高分子量聚乙烯纤维中的一种或者组合。
3.根据权利要求2所述的一种复合防弹板，其特征在于，所述高性能纤维复合材料还可以是UD材料、织物材料或超高分子量聚乙烯纤维带材材料中的一种或者组合。
4.一种复合防弹板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将整版防弹陶瓷层与热熔胶膜层和高性能纤维复合材料叠层叠合在一起，外层使用隔离纸隔绝，并用胶带固定好；
步骤二：将步骤一完成的防弹板半成品放入真空装置中，所述真空装置与负压装置连接贯通；
步骤三：对真空装置进行加热的同时，开启负压装置进行负压压制，加热温度设置为128-134摄氏度，压制压强为0.1-5Mpa，加热达到设置温度后开始停止加热，进行保温保压工艺操作，保压时间控制在20-40min左右；
步骤四：到达设置的保压时间后，开始在保压的状态下逐步降温，温度降低到为50-70摄氏度后，即可取出该复合防弹板，进行修边操作，操作工艺整体完工.
5.根据权利要求4所述的一种复合防弹板的制备方法，其特征在于，所述步骤二中的真空装置为真空袋。
6.根据权利要求5所述的一种复合防弹板的制备方法，其特征在于，所述步骤三中的加热温度最优设置值为132摄氏度，所述步骤三中的最优压制压强的数值为1MP，所述步骤三中的最优保压时间控制值为30min。
7.根据权利要求6所述的一种复合防弹板的制备方法，其特征在于，所述步骤四中温度降至的最理想状态值为60摄氏度。
8.根据权利要求7所述的一种复合防弹板的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的隔离纸为牛皮纸，且其外表面涂覆有不粘黏的材料。
9.根据权利要求8所述的一种复合防弹板的制备方法，其特征在于，所述牛皮纸的外表面涂覆的不沾黏材料为硅油。
10.根据权利要求9所述的一种复合防弹板的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的隔离纸起到防止本发明之防弹板在制作过程中与真空装置发生粘黏的作用。
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