CN115790275B - 一种pe碳纤维复合防鼓包防弹板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PE碳纤维复合防鼓包防弹板，包括碳纤维树脂复合外壳以及若干高分子聚乙烯纤维层，高分子聚乙烯纤维层外周密封固接于碳纤维树脂复合外壳上，若干高分子聚乙烯纤维层之间形成密闭容腔，碳纤维树脂复合外壳上设置有若干与密闭容腔一一对应连通的注气口，通过注气口向密闭容腔内注入气体以保持密闭容腔内正压。这种PE碳纤维复合防鼓包防弹板不易碎裂，能够抵挡多发子弹冲击，并且达到了一定量的减重的目的，且可有效防止高分子聚乙烯纤维层因局部熔化而产生的鼓包。

Description

一种PE碳纤维复合防鼓包防弹板

技术领域

本发明属于防弹板技术领域，具体是一种PE碳纤维复合防鼓包防弹板。

背景技术

防弹板也叫防弹插板，是插设在防弹衣前侧的兜内，用于阻挡子弹冲击的主要部件。现有的防弹板一般包括防弹陶瓷层和若干高分子聚乙烯纤维层复合而成，防弹陶瓷层有多种，例如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化铝陶瓷、碳化硅陶瓷和碳化硼陶瓷等，在阻挡子弹时，子弹会击碎防弹陶瓷层，防弹陶瓷层吸收大量子弹的动能转化为热能，然后由后侧的高分子聚乙烯纤维层继续吸收能量，从而对人体起到保护作用，由于防弹陶瓷层容易碎裂，难以抵挡多发子弹，而且高分子聚乙烯纤维层的熔点仅150℃，在多发子弹连续冲击的情况下局部容易熔化，产生鼓包，导致其吸能效果显著降低。并且防弹陶瓷层的重量较大，对人体活动限制较大，对防弹板的减重需求依然存在。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供了一种PE碳纤维复合防鼓包防弹板，这种PE碳纤维复合防鼓包防弹板不易碎裂，能够抵挡多发子弹冲击，并且达到了一定量的减重的目的，且可有效防止高分子聚乙烯纤维层因局部熔化而产生的鼓包。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种PE碳纤维复合防鼓包防弹板，包括碳纤维树脂复合外壳以及若干高分子聚乙烯纤维层，所述高分子聚乙烯纤维层外周密封固接于所述碳纤维树脂复合外壳上，若干所述高分子聚乙烯纤维层之间形成密闭容腔，所述碳纤维树脂复合外壳上设置有若干与密闭容腔一一对应连通的注气口，通过所述注气口向所述密闭容腔内注入气体以保持所述密闭容腔内正压。这种PE碳纤维复合防鼓包防弹板通过采用碳纤维树脂复合外壳有效降低了防弹板的整体重量，在子弹冲击时不易碎裂，可抵挡多发子弹的冲击，并且在子弹穿的过程中内部的正压气体排出同样可以起到释放子弹动能的作用，增加穿透每一层高分子聚乙烯纤维层时的阻力，并带走摩擦产生的热量，有效降低高分子聚乙烯纤维层因局部熔化的风险，并在击穿的过程中由于前侧正压气体排出，后侧的正压会使得后侧的高分子聚乙烯纤维层自动向子弹侧靠，从而减少子弹从穿入到停止过程中高分子聚乙烯纤维层向后侧弯曲的形变量，有效避免鼓包的产生。

上述技术方案中，优选的，所述注气口上均设置有单向阀。采用该结构方便向各个密闭容腔内注入气体。

上述技术方案中，优选的，每相邻两所述密闭容腔之间连接有进气接头，所述进气接头包括压力控制通道和出气通道和气瓶连接口，所述气瓶连接口上设置有压缩气瓶，所述压力控制通道连通接近正面的所述密闭容腔，所述出气通道连通接近背面的所述密闭容腔，所述进气接头内的所述压力控制通道和出气通道交错且在交错位置设置有阀道，所述阀道内设置有可沿所述压力控制通道方向滑动的阀芯，所述阀芯背向所述压力控制通道开口的一侧设置有弹簧，所述弹簧的弹力推动所述阀芯以连通所述出气通道和所述气瓶连接口，当所述压力控制通道侧压力大于设定压力时，所述阀芯推动所述弹簧被压缩并断开所述出气通道和所述气瓶连接口。采用该结构能够进一步方便向各个密闭容腔内注入气体，并且无需各个密闭容腔内持续的保持过高的压力，密闭容腔内的压力只需使得阀芯位于出气通道和气瓶连接口断开的位置即可，且只要在使用之前装上压缩气瓶即可，在运输和储存环节不会因密闭容腔内的持续高压而出现爆裂的风险，在装上压缩气瓶时，最靠近子弹射入侧的密闭容腔会因相邻密闭容腔内注入气体后压力增大，它们之间的高分子聚乙烯纤维层的形变而使最靠近子弹射入侧的密闭容腔内部的压力也增大，增大到阀芯滑动至断开出气通道和气瓶连接口压缩气瓶即自动停止出气；在子弹击中防弹板子弹穿的过程中时，由于前侧被击穿，前侧的气体会从击穿位置排出，气压显著降低，此时阀芯会被弹簧推动以连通出气通道和气瓶连接口，即在后侧的密闭容腔快速注入高压气体，再击穿后侧的高分子聚乙烯纤维层时，可由压缩气瓶供气排出更大量的气体以释放子弹动能的作用，进一步增加穿透每一层高分子聚乙烯纤维层时的阻力，并带走摩擦产生的热量，进一步降低高分子聚乙烯纤维层因局部熔化的风险，特别是针对多发子弹的情况下，可持续散热，并在击穿的过程中由于前侧正压气体排出，后侧的正压会使得后侧的高分子聚乙烯纤维层自动向子弹侧靠，从而减少子弹从穿入到停止过程中高分子聚乙烯纤维层向后侧弯曲的形变量，有效避免鼓包的产生，并且喷出气体产生的反推力使得防弹板能够一定程度的后撤，子弹穿透所用的时间和距离增加，进一步减少瞬间冲击力，安全性进一步得到提升。

上述技术方案中，优选的，所述阀芯背向所述压力控制通道开口的一侧设置有调节螺母，所述弹簧两端分别抵靠所述调节螺母和所述阀芯。通过调节螺母旋入和旋出能够调节出气通道和气瓶连接口断开所需的压力。

上述技术方案中，优选的，所述气体为氮气，因氮气化学性质稳定，不易燃，因此选用氮气作为注入密闭容腔的气体。

上述技术方案中，优选的，所述密闭容腔内设置有碳纤维树脂复合板。在密闭容腔内设置碳纤维树脂复合板可进一步提升防弹性能。

上述技术方案中，优选的，所述碳纤维树脂复合外壳由短切碳纤维与高分子聚乙烯混合制成。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：这种PE碳纤维复合防鼓包防弹板通过采用碳纤维树脂复合外壳有效降低了防弹板的整体重量，在子弹冲击时不易碎裂，可抵挡多发子弹的冲击，并且在子弹穿的过程中内部的正压气体排出同样可以起到释放子弹动能的作用，增加穿透每一层高分子聚乙烯纤维层时的阻力，并带走摩擦产生的热量，有效降低高分子聚乙烯纤维层因局部熔化的风险，并在击穿的过程中由于前侧正压气体排出，后侧的正压会使得后侧的高分子聚乙烯纤维层自动向子弹侧靠，从而减少子弹从穿入到停止过程中高分子聚乙烯纤维层向后侧弯曲的形变量，有效避免鼓包的产生。

附图说明

图1为本发明实施例1的剖视结构示意图。

图2为图1的局部放大图。

图3为本发明实施例2的剖视结构示意图。

图4为图3的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：参见图1至图2，实施例1，一种PE碳纤维复合防鼓包防弹板，包括碳纤维树脂复合外壳1以及若干高分子聚乙烯纤维层2，高分子聚乙烯纤维层2外周密封固接于碳纤维树脂复合外壳1上，若干高分子聚乙烯纤维层2之间形成密闭容腔3，碳纤维树脂复合外壳1上设置有若干与密闭容腔3一一对应连通的注气口4，通过注气口4向密闭容腔3内注入气体以保持密闭容腔3内正压。这种PE碳纤维复合防鼓包防弹板通过采用碳纤维树脂复合外壳1有效降低了防弹板的整体重量，在子弹冲击时不易碎裂，可抵挡多发子弹的冲击，并且在子弹穿的过程中内部的正压气体排出同样可以起到释放子弹动能的作用，增加穿透每一层高分子聚乙烯纤维层2时的阻力，并带走摩擦产生的热量，有效降低高分子聚乙烯纤维层2因局部熔化的风险，并在击穿的过程中由于前侧正压气体排出，后侧的正压会使得后侧的高分子聚乙烯纤维层2自动向子弹侧靠，从而减少子弹从穿入到停止过程中高分子聚乙烯纤维层2向后侧弯曲的形变量，有效避免鼓包的产生。

本实施例中，为方便注入气体，在注气口4上均设置有单向阀5。

本实施例中，注入的气体为氮气。因氮气化学性质稳定，不易燃，因此选用氮气作为注入密闭容腔3的气体。

本实施例中，密闭容腔3内设置有碳纤维树脂复合板8。在密闭容腔3内设置碳纤维树脂复合板8可进一步提升防弹性能。

本实施例中，碳纤维树脂复合外壳1由短切碳纤维与高分子聚乙烯混合制成。

由于密闭容腔3内充入的气体量比较有限，充入的气体量不能过大，效果不够显著，且存在一定的爆裂风险，故提供实施例2，参见图3至图4，一种PE碳纤维复合防鼓包防弹板，包括碳纤维树脂复合外壳1以及若干高分子聚乙烯纤维层2，高分子聚乙烯纤维层2外周密封固接于碳纤维树脂复合外壳1上，若干高分子聚乙烯纤维层2之间形成密闭容腔3，碳纤维树脂复合外壳1上设置有若干与密闭容腔3一一对应连通的注气口4，通过注气口4向密闭容腔3内注入气体以保持密闭容腔3内正压，每相邻两密闭容腔3之间连接有进气接头6，进气接头6包括压力控制通道61和出气通道62和气瓶连接口63，气瓶连接口63上设置有压缩气瓶7，压力控制通道61连通接近正面的密闭容腔3，出气通道62连通接近背面的密闭容腔3，进气接头6内的压力控制通道61和出气通道62交错且在交错位置设置有阀道64，阀道64内设置有可沿压力控制通道61方向滑动的阀芯65，阀芯65背向压力控制通道61开口的一侧设置有弹簧66，弹簧66的弹力推动阀芯65以连通出气通道62和气瓶连接口63，当压力控制通道61侧压力大于设定压力时，阀芯65推动弹簧66被压缩并断开出气通道62和气瓶连接口63。采用该结构能够进一步方便向各个密闭容腔3内注入气体，并且无需各个密闭容腔3内持续的保持过高的压力，密闭容腔3内的压力只需使得阀芯位于出气通道62和气瓶连接口63断开的位置即可，且只要在使用之前装上压缩气瓶7即可，在运输和储存环节不会因密闭容腔3内的持续高压而出现爆裂的风险，在装上压缩气瓶7时，最靠近子弹射入侧的密闭容腔3会因相邻密闭容腔3内注入气体后压力增大，它们之间的高分子聚乙烯纤维层2的形变而使最靠近子弹射入侧的密闭容腔3内部的压力也增大，增大到阀芯65滑动至断开出气通道62和气瓶连接口63压缩气瓶7即自动停止出气，本领域技术人员容易理解的是，在安装压缩气瓶7时，最好从远离子弹射入侧逐个安装，以使得每个密闭容腔3内具有一定的正压；在子弹击中防弹板子弹穿的过程中时，由于前侧被击穿，前侧的气体会从击穿位置排出，气压显著降低，此时阀芯65会被弹簧66推动以连通出气通道62和气瓶连接口63，即在后侧的密闭容腔3快速注入高压气体，再击穿后侧的高分子聚乙烯纤维层2时，可由压缩气瓶7供气排出更大量的气体以释放子弹动能的作用，进一步增加穿透每一层高分子聚乙烯纤维层2时的阻力，并带走摩擦产生的热量，进一步降低高分子聚乙烯纤维层2因局部熔化的风险，特别是针对多发子弹的情况下，可持续散热，并在击穿的过程中由于前侧正压气体排出，后侧的正压会使得后侧的高分子聚乙烯纤维层2自动向子弹侧靠，从而减少子弹从穿入到停止过程中高分子聚乙烯纤维层2向后侧弯曲的形变量，有效避免鼓包的产生，并且喷出气体产生的反推力使得防弹板能够一定程度的后撤，子弹穿透所用的时间和距离增加，进一步减少瞬间冲击力，安全性进一步得到提升。

本实施例中，阀芯65背向压力控制通道61开口的一侧设置有调节螺母67，弹簧66两端分别抵靠调节螺母67和阀芯65。通过调节螺母67旋入和旋出能够调节出气通道62和气瓶连接口63断开所需的压力。

本实施例中，注入的气体为氮气。因氮气化学性质稳定，不易燃，因此选用氮气作为注入密闭容腔3的气体。

本实施例中，密闭容腔3内设置有碳纤维树脂复合板8。在密闭容腔3内设置碳纤维树脂复合板8可进一步提升防弹性能。

本实施例中，碳纤维树脂复合外壳1由短切碳纤维与高分子聚乙烯混合制成。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种PE碳纤维复合防鼓包防弹板，其特征在于：包括碳纤维树脂复合外壳（1）以及若干高分子聚乙烯纤维层（2），所述高分子聚乙烯纤维层（2）外周密封固接于所述碳纤维树脂复合外壳（1）上，若干所述高分子聚乙烯纤维层（2）之间形成密闭容腔（3），所述碳纤维树脂复合外壳（1）上设置有若干与密闭容腔（3）一一对应连通的注气口（4），通过所述注气口（4）向所述密闭容腔（3）内注入气体以保持所述密闭容腔（3）内正压，每相邻两所述密闭容腔（3）之间连接有进气接头（6），所述进气接头（6）包括压力控制通道（61）和出气通道（62）和气瓶连接口（63），所述气瓶连接口（63）上设置有压缩气瓶（7），所述压力控制通道（61）连通接近正面的所述密闭容腔（3），所述出气通道（62）连通接近背面的所述密闭容腔（3），所述进气接头（6）内的所述压力控制通道（61）和出气通道（62）交错且在交错位置设置有阀道（64），所述阀道（64）内设置有可沿所述压力控制通道（61）方向滑动的阀芯（65），所述阀芯（65）背向所述压力控制通道（61）开口的一侧设置有弹簧（66），所述弹簧（66）的弹力推动所述阀芯（65）以连通所述出气通道（62）和所述气瓶连接口（63），当所述压力控制通道（61）侧压力大于设定压力时，所述阀芯（65）推动所述弹簧（66）被压缩并断开所述出气通道（62）和所述气瓶连接口（63）。

2.如权利要求1所述的一种PE碳纤维复合防鼓包防弹板，其特征在于：所述注气口（4）上均设置有单向阀（5）。

3.如权利要求1所述的一种PE碳纤维复合防鼓包防弹板，其特征在于：所述阀芯（65）背向所述压力控制通道（61）开口的一侧设置有调节螺母（67），所述弹簧（66）两端分别抵靠所述调节螺母（67）和所述阀芯（65）。

4.如权利要求1-3任意一项所述的一种PE碳纤维复合防鼓包防弹板，其特征在于：所述气体为氮气。

5.如权利要求1-3任意一项所述的一种PE碳纤维复合防鼓包防弹板，其特征在于：所述密闭容腔（3）内设置有碳纤维树脂复合板（8）。

6.如权利要求1所述的一种PE碳纤维复合防鼓包防弹板，其特征在于：所述碳纤维树脂复合外壳（1）由短切碳纤维与高分子聚乙烯混合制成。

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