CN110823001B - 分级耗能复合抗爆防护装甲及其制备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了分级耗能复合抗爆防护装甲及其制备。所述防护装甲依次由防护金属板I、聚脲涂层、能量处理层和防护金属板II组成。能量处理层由粘弹阻尼层、高强度弹簧和金属吸能管组成，粘弹性阻尼层包括粘弹性阻尼层I、粘弹性阻尼层II和粘弹性阻尼层III。粘弹性阻尼层I位于聚脲涂层的内侧，粘弹性阻尼层II位于防护金属板II的内侧，粘弹性阻尼层III位于吸能管内部。高强度弹簧的一端固定在粘弹性阻尼层I中，另一端通过粘弹性阻尼材料III固定在金属吸能管中。金属吸能管远离高强度弹簧的一端固定在粘弹性阻尼层II中。所述防护装甲实现了同等防护等级下的轻量化，克服了传统结构一次性防护的缺陷，提高了被防护结构的安全性。
Description
技术领域
本发明属于材料领域，涉及一种防爆装甲，具体地说，涉及一种军用防护领域的分级耗能复合抗爆防护装甲。
背景技术
近年来，随着武器装备技术的迅速发展，国际政治形势的变化，各国军队在反恐作战中经常遭受恐怖分子汽车炸弹、地雷、简易爆炸装置(IDE)的攻击，来自这些武器爆炸所带来的冲击波会对车辆及内部乘员造成严重损伤。
防爆结构的研究主要集中在两个方面，一方面是基于材料本身的吸能特性，也就是利用材料变形吸收能量或提高材料损耗因子的原理研究新材料。如通过加装附加防爆装甲实现对军用运输车的防护。这种方法可以有效的提高车辆的安全性，但附加装甲会大幅度增加运输车辆自重，从而使车辆的机动性大幅度下降，其运载量也受到一定限制。另一方面是利用反动量原理抵抗来袭爆炸波，设计复杂的结构。比如通过采用V形车底结构分散爆炸冲击能量，减小车身底部爆炸冲击压力，从而提高车辆的防地雷能力。目前，越来越多的现代防地雷车辆均采用类似的车底结构，然而由于军用车辆对野外通过性有较髙要求，车身底部安装V形防护结构往往导致离地间隙减小，从而使得车辆重心位置往往较高，造成车辆操作稳定性降低。而针对车厢内人员，目前大多采用优化座椅的方式，设计耗能座椅对乘客进行保护。
为了解决上述问题，发明专利201510211687.8公开了“一种防爆炸波复合装甲结构”，所述复合装甲结构从外向内依次包括超材料层、结合层、吸能缓冲层；其中，超材料层与吸能缓冲层通过结合层优化结合，其中超材料层为金属-非金属球体系统组成的微结构。每一个微结构是一个冲击振动吸收器，其内部共振器的共振频率与爆炸冲击波特定频率接近，使来袭冲击波从反射。因此，该发明所述的防爆结构一方面通过超材料层的微结构设计，可以阻挡爆炸波中超压峰值附近区域的冲击波；另一方面通过吸能缓冲层吸收爆炸压力波，从而提高了结构的防爆能力。然而，对于爆炸所带来的大变形，结构只能通过吸能缓冲层的压溃变形而达到吸能效果，因而该结构只能抵抗单次爆炸；一旦吸能层吸能破坏后，该结构的吸能作用将大幅度下降。此外，对于接触式爆炸以及高速撞击等高应变率的应力集中作用，超材料层极容易发生脆性破坏，从而使结构的防护性能大幅度下降。
此外，传统吸能管通过压溃变形，能够吸收一定的能量，但由于其本身吸能原理的限制，吸能管只能进行单次防护。高强度弹簧往通常作为车辆的减振装置，其吸能效果较差，一般用于提高车辆稳定性，而未见用于吸能。传统聚脲材料则多用于基材的防护领域，多用于防水、防腐以及车辆耐磨等领域。三者的应用领域差别较大，目前尚没有三者结合组成吸能或耗能结构的相关报道。
发明内容
针对现有技术中防爆装甲所存在的问题，本发明提供了分级耗能复合抗爆防护装甲。所述防护装甲不仅实现了同等防护等级下的轻量化，而且克服了传统结构一次性防护的缺陷，大幅度提高了被防护结构的安全性。
本申请的技术方案：
分级耗能复合抗爆防护装甲，依次由防护金属板I、聚脲涂层、能量处理层和防护金属板II组成。所述能量处理层由粘弹性阻尼层、高强度弹簧和金属吸能管组成，所述粘弹性阻尼层包括粘弹性阻尼层I、粘弹性阻尼层II和粘弹性阻尼层III。所述粘弹性阻尼层I位于聚脲涂层的内侧，所述粘弹性阻尼层II位于防护金属板II的内侧，所述粘弹性阻尼层III位于吸能管内部。所述高强度弹簧的一端固定在粘弹性阻尼层I中，所述高强度弹簧的另一端通过粘弹性阻尼层III固定在金属吸能管中。所述金属吸能管远离高强度弹簧的一端固定在粘弹性阻尼层II中，且金属吸能管内部的粘弹性阻尼层III与外部的粘弹性阻尼层II高度相等。耗能的本质是对外荷载能量的转化和吸收，本申请利用吸能管压溃吸能和高强度弹簧的能量转化、弹性形变特点，采用粘弹性阻尼材料将二者结合，实现了将塑性变形、弹性变形以及阻尼耗能充分结合，从而实现了全新的分级耗能复合抗爆防护装甲。
其中，吸能管的高度h和粘弹性阻尼层的厚度d可以根据结构的防护等级进行调整。所述金属吸能管的高度h为防护装甲总高度H的3/5；所述粘弹性阻尼层II和粘弹性阻尼层III的厚度d均大于吸能管高度h的2/3，小于吸能管高度h的7/8。所述高强度弹簧的高度不小于金属吸能管高度的1.2倍，且小于100mm。所述粘弹性阻尼层可以有效的降低车辆在正常行驶中的振动，起到减振作用，大大提高车辆的稳定性以及车内乘车人员的舒适性。
优选的是，所述粘弹性阻尼层I的厚度为10-20mm；所述金属吸能管的高度h为45-80mm；所述粘弹性阻尼层II和粘弹性阻尼层III的厚度为30-70mm。
其中，所述高强度弹簧采用抗疲劳、高强度合金，压并应力为750MPa-900MPa。所述金属吸能管的材质为铝合金。所述的粘弹性阻尼层采用基于聚脲改性的双组份粘弹性阻尼材料；其中A组分为异氰酸酯，所述异氰酸酯的指数R值为0.8，B组分为氨基化合物。
其中，防护金属板I为所述抗爆复合装甲迎爆面的基板，采用厚度为5-12mm的高强度抗爆合金。所述聚脲涂层通过喷涂工艺形成于防护金属板I的内侧，所述聚脲涂层具有一定的应变率敏感性，高应变率作用时，其具有较长的弹性阶段，弹性模量可达180MPa～260MPa。所述的聚脲涂层为A、B两组分反应而成，其中A组分为异氰酸酯预聚物，B组分由端氨基聚醚、胺类扩链剂和助剂组成。所述聚脲涂层具有较高的抗拉强度以及断裂伸长率，因而具有承受大变形的能力；且聚脲涂层的撕裂性能较高，可以抵抗高应变率荷载作用时所带来的撕裂破坏，以确保结构的完整性。防护金属板II为所述抗爆复合装甲背爆面的基板，与防护金属板I采用相同材料，作为防护的最后一层结构，在结构受到外界激励时保证结构的完整性。
如上所述的分级耗能复合抗爆防护装甲的制备方法，包括以下步骤：
(a)准备防护金属板I，首先在金属板I内侧进行打磨处理，喷涂底漆；以提高聚脲涂层与金属板之间的附着力；待底漆表干后喷涂一定厚度的高强聚脲弹性体，形成抗爆聚脲涂层。
(b)准备防护金属板II，在金属板内侧表面打磨后，采用少量粘弹性阻尼材料将金属薄壁吸能管固定于防护金属板II表面；待粘弹性阻尼材料表干后，浇注一定厚度的粘弹性阻尼材料于金属薄壁吸能管的四周，即为粘弹性阻尼层II；将高强度弹簧置于金属薄壁吸能管的中心，并向金属薄壁吸能管中浇注与外部的粘弹性阻尼层II等高的粘弹性阻尼材料，得到粘弹性阻尼层III。
(c)将固定有高强度弹簧的防护金属板II倒扣；向抗爆聚脲涂层上浇注一定厚度的粘弹性阻尼材料，即为粘弹性阻尼层I；迅速将高强度弹簧浸没其中，利用上部结构的自重固定钢板，待粘弹性阻尼层I表干；保证弹簧与下层钢板紧密连接。养护24h后，即可得到分级耗能复合抗爆防护装甲。所述粘弹性阻尼材料在金属材料表面具有很好的附着力，可以将金属吸能管、高强度弹簧紧密复合在一起，且在冲击波作用下，粘弹性阻尼层不与防护金属板II发生脱离，使结构保持很好的完整性。
分级耗能复合抗爆防护装甲的应用，将其应用于车辆或者建筑物的防爆抗爆。具体为：将所述防护装甲安装/固定在车辆或建筑物的外层，作为吸能防护层。
吸能耗能原理：当外界荷载作用在迎爆面的防护金属板I时，结构进入第一级耗能；此时能量通过金属板I的大变形将能量消耗，抗爆聚脲涂层一方面由于本身较高的损耗因子，将部分机械能转化为内能，另一方面由于高应变率作用，可以有效包覆住防护金属板I的大变形，从而保证了结构的完整性。高强度弹簧与粘弹性阻尼层III构成第二级耗能结构，在外界爆炸或冲击波作用时，防护金属板I变形带动高强度弹簧与粘弹性阻尼层III发生压缩变形，将能量转化为弹性势能，在弹簧恢复变形的过程中将能量消耗，粘弹性阻尼层II和粘弹性阻尼层III在变形的同时将外界机械能转化为内能消耗。当防护金属板I发生大变形至金属薄壁吸能管时，分级耗能复合抗爆装甲进入第三级耗能阶段，此时金属薄壁吸能管的未浇注段发生压溃变形，进而消耗能量。当防护金属板I在外界荷载作用下继续向上变形，达到粘弹性阻尼层II时，结构进入第四级耗能阶段。粘弹性阻尼层II所使用的是基于聚脲改性的双组份粘弹性阻尼材料，该材料具有高损耗因子以及应变率敏感性；在高速荷载作用下材料弹性阶段明显，其弹性模量会大幅度提高，有较高的抗压强度。当外界荷载作用时，高强度弹簧、金属薄壁吸能管以及粘弹性阻尼层II同时发生压缩变形；此时由于粘弹性阻尼材料的高弹性模量特性，弹簧的弹性模量得到一定提升，金属薄壁压溃耗能也随之增大，而粘弹性阻尼层II由于其本身的高损耗因子特性，将外界的机械能转化为内能消耗。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的抗爆防护装甲，针对外界荷载对迎爆面的防护金属板I的作用变形进行四级分级耗能，极大的提高了防护效率。当结构变形未达到三级耗能阶段时，结构可以反复使用，且防护性能基本保持一致，从而克服了传统结构一次性防护的缺点，提高防护装甲的利用率。
(2)本发明所述的抗爆防护装甲，通过分级耗能结构提高了复合结构的防护性能，能够有效的抑制结构变形，从而大幅度提高了被防护结构的安全性。
(3)本发明所述的抗爆防护装甲，可根据防护对象的需求，灵活调整防护装甲的尺寸与位置，不受防护位置的限制，且可根据不同的防护等级，更换相应结构构件。
(4)与现有同等防护等级的防护装甲相比，本发明所述的抗爆防护装甲通过结构设计实现了轻量化，而且主要采用金属结构，且粘弹性阻尼层和抗爆聚脲涂层的氧指数为28％～30％，均为难燃材料，因此具有良好的阻燃性能。
附图说明
附图1为本申请所述的分级耗能复合抗爆防护装甲的结构示意图；其中，1为防护金属板I，2为聚脲涂层，3为粘弹性阻尼层I，4为高强度弹簧，5为金属吸能管，6为防护金属板II。
附图2为粘弹性阻尼材料不同频率下损耗模量与温度曲线；其中，曲线a-e分别代表1Hz，5Hz，10Hz，25Hz，50Hz。
附图3为粘弹性阻尼材料不同频率下储能模量与温度曲线；其中，曲线a-e分别代表1Hz，5Hz，10Hz，25Hz，50Hz。
附图4为粘弹性阻尼材料模量的峰值与频率的关系；其中，a为损耗模量；b为储能模量。
附图5为粘弹性阻尼材料不同频率下损耗因子随温度变化曲线；其中，曲线a-e分别代表1Hz，5Hz，10Hz，25Hz，50Hz。
附图6为不同应变率作用下聚脲弹性体的应力应变曲线。
附图7为高强聚脲弹性体的TG-DTG曲线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：
为测试本申请采用的粘弹性阻尼材料的阻尼性能，采用美国TA公司生产的DMA-Q800动态机械分析仪测试其动态力学性能，得到材料的损耗模量(图2)、储能模量(图3)以及损耗因子曲线(图5)
由图2可知，当频率一定时，粘弹阻尼材料的损耗模量和储能模量在3个不同的温域内呈现不同规律。-80～-40℃是玻璃态，分子链段处于冻结状态，损耗模量较储能模量小，但随着温度的升高缓慢增长，材料储能模量较高并且随着温度的升高而降低；这一阶段对应材料高应变率作用阶段，力学性能表现为高弹性模量。-40～20℃是玻璃化转变区，在该区域内材料的损耗模量是先上升后下降。在-30～-20℃时取得损耗模量的峰值，储能模量急剧下降。20～100℃是橡胶态，在此区域内材料的损耗模量和储能模量均缓慢降低至趋于平稳。
本申请还研究了频率对材料模量峰值的影响及峰值对应的温度变化，如图4所示。由曲线变化趋势可以看出，随着频率的升高，材料损耗模量峰值下降并趋于平稳，材料储能模量峰值升高。当频率由1Hz升高至50Hz时，损耗模量从197.9MPa增长到175.7MPa，下降幅度为22.2MPa，下降了11.2％；而储能模量峰值由1443.2MPa变为1522.5MPa，增长幅度为79.3MPa，增长了5.49％。可以看出，频率对损耗模量峰值影响更为明显，但从图中可看出，随频率升高，材料损耗模量逐渐趋于一个定值。
由图5可以看到，当频率一定时，随温度的升高，材料的损耗因子大致呈现先快速增长后慢速迅速下降的趋势，在某一温域内达到峰值。在-80℃～0℃温度范围内，随着温度的升高，材料的损耗因子增长迅速，在-20℃～20℃温域内达到峰值。
通过对粘弹性阻尼材料的动态力学性能测试，对损耗模量、储能模量和损耗因子的分析验证，得出：粘弹性阻尼材料在高应变率作用时，材料具有较高的损耗因子，可以有效耗散外界机械能，转化为内能，能够有效提高防护结构的抗爆性能。
实施例2：高强聚脲弹性体的性能分析
(1)高强聚脲弹性体应变率敏感性分析
为验证聚脲弹性体具有高应变率敏感性，采用万能力学试验机对聚脲涂层进行力学性能测试，得到材料的应力应变曲线如图6所示。
从材料的应力应变曲线可以看出，在低应变率作用下，聚脲在不同数量级的应变率下其强度发生明显变化；随应变率升高，其弹性阶段逐渐变长，且弹性模量也发生一定的变化，二应变也随之减小。但由于聚脲弹性体具有较高的断裂伸长率，其变形仍满足实际需要。通过由WLF方程可知，在高应变率作用下，聚脲弹性体的力学强度将进一步提高，且高于现有测量数值，故聚脲弹性体满足实际变形需要，且强度较高。
(2)高强聚脲弹性体热稳定性分析
将高强聚脲弹性体进行TG测试，试样的热失重行为在热重分析仪中进行。取6.44mg样品放于氧化铝坩埚中，在氮气环境下，以10℃/min升温速率升至750℃，并在该温度保温1h。测试实验设备是美国TA-SDTQ600热综合分析仪。
采用热重对粘弹性阻尼材料进行热性能测试，其热重曲线如图7所示。通过热重曲线可以看出，在实验温度范围内，起始热降解温度为231.87℃。这一参数可用以评价其热稳定性。材料残余为起始质量一半时和残余质量趋于稳定时的温度分别为376.5℃和512.6℃，材料质量的损失是由于材料的热解反应，其最终残留质量大约为原材料质量的7.7％，说明材料的热稳定性能良好。
实施例3：
分级耗能复合抗爆防护装甲，依次由防护金属板I1、聚脲涂层2、能量处理层和防护金属板II 8组成。所述能量处理层由粘弹性阻尼层、高强度弹簧4和金属吸能管5组成；所述粘弹性阻尼层包括粘弹性阻尼层I 3、粘弹性阻尼层II 6和粘弹性阻尼层III 7。所述粘弹性阻尼层I 3位于聚脲涂层2的内侧，所述粘弹性阻尼层II 6位于防护金属板II 8的内侧，所述粘弹性阻尼层III 7位于吸能管5内部。所述高强度弹簧4的一端固定在粘弹性阻尼层I 3中，所述高强度弹簧4的另一端通过粘弹性阻尼层III 7固定在金属吸能管5中。所述金属吸能管5远离高强度弹簧4的一端固定在粘弹性阻尼层II 6中，且金属吸能管5内部的粘弹性阻尼层III 7与外部的粘弹性阻尼层II 6高度相等。吸能管的高度h和粘弹性阻尼层的厚度d可以根据结构的防护等级进行调整。
其中，所述的粘弹性阻尼层采用商业途径购买的，基于聚脲改性的双组份粘弹性阻尼材料；其中A组分为异氰酸酯，所述异氰酸酯的指数R值为0.8，B组分为氨基化合物。所述粘弹性阻尼层I 3的厚度为10mm；所述粘弹性阻尼层II 6和粘弹性阻尼层III 7的厚度为50mm。所述高强度弹簧采用抗疲劳、高强度合金，其压并应力为760MPa所述高强度弹簧4的高度为85mm。所述金属吸能管5的材质为铝合金。所述金属吸能管5的高度h为70mm；
其中，防护金属板I为所述抗爆复合装甲迎爆面的基板，采用厚度为6mm的高强度抗爆合金。所述聚脲涂层2通过喷涂工艺形成于防护金属板I1的内侧，所述聚脲涂层2具有一定的应变率敏感性，高应变率作用时，材料具有较长的弹性阶段，其弹性模量为186MPa。所述的聚脲涂层2为商业途径购买的，由A、B两组分反应而成，其中A组分为异氰酸酯预聚物，B组分由端氨基聚醚、胺类扩链剂和助剂组成。防护金属板II为背爆面的基板，与防护金属板I采用相同材料，作为防护的最后一层结构，在结构受到外界激励时保证结构的完整性。
如上所述的分级耗能复合抗爆防护装甲的制备方法，包括以下步骤：
(a)准备防护金属板I，首先在金属板I内侧进行打磨处理，喷涂底漆；以提高聚脲涂层与金属板之间的附着力；待底漆表干后喷涂一定厚度的高强聚脲弹性体，形成抗爆聚脲涂层。
(b)准备防护金属板II，在金属板内侧表面打磨后，采用少量粘弹性阻尼材料将金属薄壁吸能管固定于防护金属板II表面；待粘弹性阻尼材料表干后，浇注一定厚度的粘弹性阻尼材料于金属薄壁吸能管的四周，即为粘弹性阻尼层II；将高强度弹簧置于金属薄壁吸能管的中心，并向金属薄壁吸能管中浇注与外部的粘弹性阻尼层II等高的粘弹性阻尼材料，表干后得到粘弹性阻尼层III。
(c)将固定有高强度弹簧的防护金属板II倒扣；向抗爆聚脲涂层上浇注一定厚度的粘弹性阻尼材料，即为粘弹性阻尼层I；迅速将高强度弹簧浸没其中，利用上部结构的自重固定钢板，待粘弹性阻尼层I表干；保证弹簧与下层钢板紧密连接。养护24h后，即可得到分级耗能复合抗爆防护装甲。所述粘弹性阻尼材料在金属材料表面具有很好的附着力，可以将金属吸能管、高强度弹簧紧密复合在一起，且在冲击波作用下，粘弹性阻尼层不与防护金属板II发生脱离，使结构保持很好的完整性。
分级耗能复合抗爆防护装甲的应用，将其应用于车辆或者建筑物的防爆抗爆。具体为：将所述防护装甲安装/固定在车辆或建筑物的外层，作为吸能防护层。
实施例4：
与实施例1不同的是，所述粘弹性阻尼层I 3的厚度为12mm；所述粘弹性阻尼层II6和粘弹性阻尼层III 7的厚度为66mm。所述高强度弹簧的压并应力为900MPa。所述高强度弹簧4的高度为96mm。所述金属吸能管5的高度h为80m；防护金属板I和防护金属板II均采用厚度为12mm的高强度抗爆合金。所述聚脲涂层2通过喷涂工艺形成于防护金属板I1的内侧，所述聚脲涂层2的弹性模量为200MPa。
实施例5：
与实施例1不同的是，所述粘弹性阻尼层I 3的厚度为20mm；所述粘弹性阻尼层II6和粘弹性阻尼层III 7的厚度为32mm。所述高强度弹簧的压并应力为780MPa。所述高强度弹簧4的高度为70mm。所述金属吸能管5的高度h为46mm；防护金属板I和防护金属板II8均采用厚度为6mm的高强度抗爆合金。所述聚脲涂层2通过喷涂工艺形成于防护金属板I1的内侧，所述聚脲涂层2的弹性模量为260MPa。
Claims (10)
1.分级耗能复合抗爆防护装甲，依次由防护金属板I(1)、聚脲涂层(2)、能量处理层和防护金属板II(8)组成；其特征在于：所述能量处理层由粘弹性阻尼层、高强度弹簧(4)和金属吸能管(5)组成，所述粘弹性阻尼层包括粘弹性阻尼层I(3)、粘弹性阻尼层II(6)和粘弹性阻尼层III(7)；所述粘弹性阻尼层I(3)位于聚脲涂层(2)的内侧，所述粘弹性阻尼层II(6)位于防护金属板II(8)的内侧，所述粘弹性阻尼层III(7)位于吸能管(5)内部；所述高强度弹簧(4)的一端固定在粘弹性阻尼层I(3)中，所述高强度弹簧(4)的另一端通过粘弹性阻尼层III(7)固定在金属吸能管(5)中；所述金属吸能管(5)远离高强度弹簧(4)的一端固定在粘弹性阻尼层II(6)中，且金属吸能管(5)内部的粘弹性阻尼层III(7)与外部的粘弹性阻尼层II(6)高度相等。
2.根据权利要求1所述的分级耗能复合抗爆防护装甲，其特征在于：所述金属吸能管(5)的高度h为防护装甲总高度H的3/5；所述粘弹性阻尼层II(6)和粘弹性阻尼层III(7)的厚度d均大于吸能管高度h的2/3，小于吸能管高度h的7/8。
3.根据权利要求2所述的分级耗能复合抗爆防护装甲，其特征在于：所述粘弹性阻尼层I(3)的厚度为10-20mm；所述金属吸能管(5)的高度h为45-80mm；所述粘弹性阻尼层II(6)和粘弹性阻尼层III(7)的厚度为30-70mm。
4.根据权利要求1所述的分级耗能复合抗爆防护装甲，其特征在于：所述高强度弹簧(4)的高度不小于金属吸能管(5)高度h的1.2倍，且小于100mm。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的分级耗能复合抗爆防护装甲，其特征在于：所述高强度弹簧(4)的压并应力为750MPa-900MPa，所述金属吸能管(5)的材质为铝合金；所述的粘弹性阻尼层采用基于聚脲改性的双组份粘弹性阻尼材料；其中A组分为异氰酸酯，所述异氰酸酯的指数R值为0.8，B组分为氨基化合物。
6.根据权利要求5所述的分级耗能复合抗爆防护装甲，其特征在于：所述防护金属板I(1)采用厚度为5-12mm的高强度抗爆合金；所述聚脲涂层(2)通过喷涂工艺形成于防护金属板I(1)的内侧，所述聚脲涂层(2)的弹性模量为180MPa～260MPa。
7.根据权利要求5所述的分级耗能复合抗爆防护装甲，其特征在于：所述的聚脲涂层(2)为A、B两组分反应而成，其中A组分为异氰酸酯预聚物，B组分由端氨基聚醚、胺类扩链剂和助剂组成。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的分级耗能复合抗爆防护装甲的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(a)准备防护金属板I，首先在金属板I内侧进行打磨处理，喷涂底漆；待底漆表干后喷涂一定厚度的高强聚脲弹性体，形成抗爆聚脲涂层；
(b)准备防护金属板II，在金属板内侧表面打磨后，采用少量粘弹性阻尼材料将金属薄壁吸能管固定于防护金属板II表面；待粘弹性阻尼材料表干后，浇注一定厚度的粘弹性阻尼材料于金属薄壁吸能管的四周，即为粘弹性阻尼层II；将高强度弹簧置于金属薄壁吸能管的中心，并向金属薄壁吸能管中浇注与外部的粘弹性阻尼层II等高的粘弹性阻尼材料，得到粘弹性阻尼层III；
(c)将固定有高强度弹簧的防护金属板II倒扣；向抗爆聚脲涂层(2)上浇注一定厚度的粘弹性阻尼材料，即为粘弹性阻尼层I；迅速将高强度弹簧浸没其中，待粘弹性阻尼层I表干；养护24h后，即可得到分级耗能复合抗爆防护装甲。
9.如权利要求1-7中任意一项所述的分级耗能复合抗爆防护装甲的应用，其特征在于：将其应用于车辆或者建筑物的防爆抗爆。
10.根据权利要求9所述的分级耗能复合抗爆防护装甲的应用，其特征在于：所述应用具体为：将所述防护装甲安装/固定在车辆或建筑物的外层，作为吸能防护层。
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