CN207035955U - 复合材料防弹板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合材料防弹板，属于防弹板技术领域，由表及里依次层叠为保护层、吸能层和支撑层，各层之间通过环氧树脂胶膜粘合在一起，整板的密度为10‑30kg/m2；所述保护层为超高分子量聚乙烯纤维无纬布，吸能层为S级玻璃纤维层，支撑层为高模量碳纤维层。本实用新型复合材料防弹板，利用碳纤维高强度、高模量、低断裂延伸率的性能，结合S级玻璃纤维强度高、价格低的优势，通过将三者按照一定的叠加顺序和铺设角度混杂，并在高温高压的环境下制成复合防弹板，以此来提高其整体的压缩强度和抗侵彻能力，降低了其在子弹侵彻之后背部凸起变形量，减少对穿着人员的二次伤害，同时有效的降低了材料成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种防弹板，具体涉及一种复合材料防弹板。
背景技术
随着地方局势的升级，全球范围内恐怖势力的不断蔓延，促进了国内外对防弹材料的需求，新的防弹材料、防弹产品的开发刻不容缓。纤维复合材料由于其高比强度、高比模量、低密度、穿着舒适等优异的性能，在单兵防护装备中受到了越来越多的青睐。目前应用较为广泛的防弹纤维材料主要有超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维、碳纤维等。
超高分子量聚乙烯纤维(也称为高强高模聚乙烯纤维，英文Ultra HighMolecular Weight Polyethylene Fiber，简称UHMWPE)，它是当今世界三大高科技纤维碳纤维、芳伦、高强高模聚乙烯纤维之一，是一种具有高度取向直链结构的纤维。UHMWPE纤维具有很高的轴向比拉伸强度和刚度，比强度在所有纤维材料中是最高的一种，比模量仅次于高模量碳纤维；能量吸收性能在所有纤维中是最高的，同时兼备良好的耐低温、耐紫外光性能。优异的性能，使其被广泛应用于各个领域，尤其是防护材料领域。但是由于UHWMPE长链分子间的结合力如范德瓦耳斯力弱，使其纤维复合材料的轴向压缩强度低，只有拉伸强度的1/6～1/12，造成在子弹侵彻之后背部凸起变形较大，极易对穿着人员造成“二次伤害”，同时超高分子量聚乙烯纤维价格较高，如果防弹板中单一采用超高分子量聚乙烯材料会在一定程度上限制了其应用。
实用新型内容
本实用新型的目的是一种复合材料防弹板，以解决上述问题。
本实用新型复合材料防弹板，由表及里依次层叠为保护层、吸能层和支撑层，各层之间通过环氧树脂胶膜粘合在一起，整板的密度为10-30kg/m2；所述保护层为超高分子量聚乙烯纤维无纬布，吸能层为S级玻璃纤维层，支撑层为高模量碳纤维层。
超高分子量聚乙烯纤维无纬布的厚度为7-12mm，是由单层厚度为0.1-0.3mm的单向超高分子量聚乙烯纤维无纬布按照0°/90°方向依次叠加而成。
S级玻璃纤维层的厚度为3-8mm，是由单层厚度为0.1-0.3mm的单向玻璃纤维预浸料按照0°/90°方向依次叠加而成。
高模量碳纤维层的厚度为2-5mm，是由单层厚度为0.1-0.3mm的单向碳纤维预浸料按照0°/90°方向依次叠加而成。
所述各层之间放入1-3层环氧树脂胶膜。
所述复合材料防弹板采用弹力布包边。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型复合材料防弹板，利用碳纤维高强度、高模量、低断裂延伸率的性能，同时结合S级玻璃纤维强度高、价格低的优势，通过将超高分子量聚乙烯纤维与高性能碳纤维、S级玻璃纤维按照一定的叠加顺序和铺设角度混杂，并在高温高压的环境下制成复合防弹板，以此来提高其整体的压缩强度和抗侵彻能力，降低了其在子弹侵彻之后背部凸起变形量，减少对穿着人员的二次伤害，同时有效的降低了材料成本，此种复合材料的防弹板可以广泛应用于轻质防弹装甲领域，具有较大的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本实用新型复合材料防弹板结构示意图；
图中：1、保护层，2、吸能层，3、支撑层，4、环氧树脂胶膜，5、弹力布。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，一种复合材料防弹板，由表及里依次层叠为保护层1、吸能层2和支撑层3，各层之间通过环氧树脂胶膜4粘合在一起，整板的密度为10-30kg/m2；保护层1为超高分子量聚乙烯纤维无纬布，吸能层2为S级玻璃纤维层，支撑层3为高模量碳纤维层。
超高分子量聚乙烯纤维无纬布的厚度为7-12mm，是由单层厚度为0.1-0.3mm的单向超高分子量聚乙烯纤维无纬布按照0°/90°方向依次叠加而成。
S级玻璃纤维层的厚度为3-8mm，是由单层厚度为0.1-0.3mm的单向玻璃纤维预浸料按照0°/90°方向依次叠加而成。
高模量碳纤维层的厚度为2-5mm，是由单层厚度为0.1-0.3mm的单向碳纤维预浸料按照0°/90°方向依次叠加而成。
各层之间放入1-3层环氧树脂胶膜4。
复合材料防弹板采用弹力布5包边。
本实用新型复合材料防弹板，利用碳纤维高强度、高模量、低断裂延伸率的性能，同时结合S级玻璃纤维强度高、价格低的优势，通过将超高分子量聚乙烯纤维与高性能碳纤维、S级玻璃纤维按照一定的叠加顺序和铺设角度混杂，并在高温高压的环境下制成复合防弹板，以此来提高其整体的压缩强度和抗侵彻能力，降低了其在子弹侵彻之后背部凸起变形量，减少对穿着人员的二次伤害，同时有效的降低了材料成本，此种复合材料的防弹板可以广泛应用于轻质防弹装甲领域，具有较大的经济效益和社会效益。
上面是对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，不论是在其形状或者结构上做任何变化，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种复合材料防弹板，其特征在于，由表及里依次层叠为保护层(1)、吸能层(2)和支撑层(3)，各层之间通过环氧树脂胶膜(4)粘合在一起，整板的密度为10-30kg/m2；所述保护层(1)为超高分子量聚乙烯纤维无纬布，吸能层(2)为S级玻璃纤维层，支撑层(3)为高模量碳纤维层。
2.根据权利要求1所述的复合材料防弹板，其特征在于，超高分子量聚乙烯纤维无纬布的厚度为7-12mm，是由单层厚度为0.1-0.3mm的单向超高分子量聚乙烯纤维无纬布按照0°/90°方向依次叠加而成。
3.根据权利要求1所述的复合材料防弹板，其特征在于，S级玻璃纤维层的厚度为3-8mm，是由单层厚度为0.1-0.3mm的单向玻璃纤维预浸料按照0°/90°方向依次叠加而成。
4.根据权利要求1所述的复合材料防弹板，其特征在于，高模量碳纤维层的厚度为2-5mm，是由单层厚度为0.1-0.3mm的单向碳纤维预浸料按照0°/90°方向依次叠加而成。
5.根据权利要求1所述的复合材料防弹板，其特征在于，所述各层之间放入1-3层环氧树脂胶膜(4)。
6.根据权利要求1所述的复合材料防弹板，其特征在于，所述复合材料防弹板采用弹力布(5)包边。
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