JPH02104631A - 防弾材 - Google Patents
防弾材Info
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- JPH02104631A JPH02104631A JP25524788A JP25524788A JPH02104631A JP H02104631 A JPH02104631 A JP H02104631A JP 25524788 A JP25524788 A JP 25524788A JP 25524788 A JP25524788 A JP 25524788A JP H02104631 A JPH02104631 A JP H02104631A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、防弾チョッキ、航空機又は車輌等に使用され
る防弾材に関する。
る防弾材に関する。
［従来の技術］
従来、防弾チョッキ、航空機又は車輌等に使月される防
弾材としては、ポリアミド繊維（アユ４フ社製「商標名
；ケブラー」）の織物を１０枚錠上重ねたもの、アルミ
ナ若しくは窒化ケイ素等σセラミックス板又は鋼板があ
る。
弾材としては、ポリアミド繊維（アユ４フ社製「商標名
；ケブラー」）の織物を１０枚錠上重ねたもの、アルミ
ナ若しくは窒化ケイ素等σセラミックス板又は鋼板があ
る。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来の防弾材は３８０径及び４５０径等
の拳銃外に対しては、十分な防弾性能を有しているもの
の、Ｍ１６等の威力が大きい長銃弾に５ 対しては耐
弾性が劣り、銃弾が貫通してしまうと阿 いう問題点
がある。
の拳銃外に対しては、十分な防弾性能を有しているもの
の、Ｍ１６等の威力が大きい長銃弾に５ 対しては耐
弾性が劣り、銃弾が貫通してしまうと阿 いう問題点
がある。
巨 なお、従来の防弾材を使用して、拳銃弾尾の防
ζ 弾チョッキよりも防弾材の厚さを極めて厚くする
Ｉ ことにより、Ｍ１６等の威力が大きい長銃弾に対
しても防弾性能を有する防弾チョッキをつくることがで
きる。しかしながら、そのような防弾チョッキは、ポリ
アミド繊維の場合はその体積が膨大ニ なものとなり
、また、セラミックス板又は鋼板の場合はその重量が重
くなり、いずれも防弾チョッキとして実用に供すること
はできない。
ζ 弾チョッキよりも防弾材の厚さを極めて厚くする
Ｉ ことにより、Ｍ１６等の威力が大きい長銃弾に対
しても防弾性能を有する防弾チョッキをつくることがで
きる。しかしながら、そのような防弾チョッキは、ポリ
アミド繊維の場合はその体積が膨大ニ なものとなり
、また、セラミックス板又は鋼板の場合はその重量が重
くなり、いずれも防弾チョッキとして実用に供すること
はできない。
１ 本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので
で あって、拳銃外はもとより、Ｍ１６等の長銃弾に
１ 対して防弾性能が優れていると共に、その重量が
） 軽く、コンパクトであって、防弾チョッキとして
使用する場合に敏捷な行動を可能にする防弾材を提供す
ることを目的とする。
で あって、拳銃外はもとより、Ｍ１６等の長銃弾に
１ 対して防弾性能が優れていると共に、その重量が
） 軽く、コンパクトであって、防弾チョッキとして
使用する場合に敏捷な行動を可能にする防弾材を提供す
ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明に係る防弾材は、Ａｆｆｌ又はＡｌ合金とその少
なくとも一部が粒状のセラミックスとからなる複合材に
より構成され、前記セラミックスの平均粒径は０．０１
乃至５００μｍであり、前記複合材料中のセラミックス
の体積含有率は１乃至５０％であることを特徴とする。
なくとも一部が粒状のセラミックスとからなる複合材に
より構成され、前記セラミックスの平均粒径は０．０１
乃至５００μｍであり、前記複合材料中のセラミックス
の体積含有率は１乃至５０％であることを特徴とする。
［作用］
本発明においては、Ａ！；Ｉ又はＡｌ合金とその少なく
とも一部が粒状のセラミックスとからなる複合材を使用
しているので、Ｍ１６等の長銃弾に対しても、極めて優
れた防弾性が得られる。
とも一部が粒状のセラミックスとからなる複合材を使用
しているので、Ｍ１６等の長銃弾に対しても、極めて優
れた防弾性が得られる。
以下、本発明について更に具体的に説明する。
前記複合材の一方の構成材料は、ＡＪＩ又はＡ、＆合金
である。これはＡＡ又はＡｆｆ１合金が軽量であると共
に、展伸性及び耐衝撃性が優れているからである。この
ような特性を有するＡβ又はＡｆｆ１合金に、高強度及
び高硬度という特性を有するセラミックスを添加するこ
とにより、耐衝撃性及び耐摩耗性の双方が優れ、更に硬
度が高い複合材が得られる。
である。これはＡＡ又はＡｆｆ１合金が軽量であると共
に、展伸性及び耐衝撃性が優れているからである。この
ような特性を有するＡβ又はＡｆｆ１合金に、高強度及
び高硬度という特性を有するセラミックスを添加するこ
とにより、耐衝撃性及び耐摩耗性の双方が優れ、更に硬
度が高い複合材が得られる。
また、前述の如くベースとなるＡρ又はＡ、Ｑ合金は軽
量であるため、複合材はその比重がＡ（又はＡｌ合金と
略々間等であって極めて軽いという特徴を有している。
量であるため、複合材はその比重がＡ（又はＡｌ合金と
略々間等であって極めて軽いという特徴を有している。
このセラミックスの少なくも一部は単一粒子のアスペク
ト比が１００以下の粒状で存在する。この単一粒子の形
態は球状、樹枝状、鱗片状又は紡錘状等である。
ト比が１００以下の粒状で存在する。この単一粒子の形
態は球状、樹枝状、鱗片状又は紡錘状等である。
これは、粒状のセラミックスを添加してＡρ又はＡＪ金
合金強化することにより、その強化方向は等方性となり
、ファイバー状又はつ箔スカ状のセラミックスを添加し
た場合の強化方向が一方向であるのに比して、銃弾を受
けた際に、その衝撃エネルギを確実に吸収し、安全性を
更に一層向上させることができるからである。
合金強化することにより、その強化方向は等方性となり
、ファイバー状又はつ箔スカ状のセラミックスを添加し
た場合の強化方向が一方向であるのに比して、銃弾を受
けた際に、その衝撃エネルギを確実に吸収し、安全性を
更に一層向上させることができるからである。
前記セラミックス粒子の平均粒径は０，０１乃至５００
μｍである。これは、セラミックスの平均粒径が０．０
１μｍ未満の場合は、セラミックス粒子をＡ（又はＡη
合金中に均一に分散させることが難しく、セラミックス
粒子が凝集し易くなり、このセラミックス粒子の凝集に
より、複合材中に欠陥が発生し、防弾性能を低下させる
からである。−方、セラミックス粒子の平均粒径が５０
０μｍを超える場合は、その製造過程で複合材中におい
てセラミックス部とＡＡ又はＡＪ合金部とが偏在し易く
、この偏在により銃弾がＡρ又はＡｌ合金を多く含む部
分に着弾した場合に、銃弾が貫通してしまうという欠点
を有する。従って、セラミックス粒子の平均粒径を０．
０１乃至５００μｍにする。
μｍである。これは、セラミックスの平均粒径が０．０
１μｍ未満の場合は、セラミックス粒子をＡ（又はＡη
合金中に均一に分散させることが難しく、セラミックス
粒子が凝集し易くなり、このセラミックス粒子の凝集に
より、複合材中に欠陥が発生し、防弾性能を低下させる
からである。−方、セラミックス粒子の平均粒径が５０
０μｍを超える場合は、その製造過程で複合材中におい
てセラミックス部とＡＡ又はＡＪ合金部とが偏在し易く
、この偏在により銃弾がＡρ又はＡｌ合金を多く含む部
分に着弾した場合に、銃弾が貫通してしまうという欠点
を有する。従って、セラミックス粒子の平均粒径を０．
０１乃至５００μｍにする。
セラミックスの体積含有率は１乃至５０％である。
セラミックスの体積含有率が１％未満の場合は複合材の
引張弾性率が７０００ｋｇ／−未満となり、Ａｌ１又は
Ａｌ合金単体の引張弾性率と略々等しく防弾性能が乏し
い、一方、セラミックスの体積含有率が５０％を超える
場合は、複合材が脆化しやすく、そうすると銃弾による
衝撃エネルギを吸収することができずに、銃弾が貫通し
てしまう、従って、セラミックスの体積含有率を１乃至
５０％にする。
引張弾性率が７０００ｋｇ／−未満となり、Ａｌ１又は
Ａｌ合金単体の引張弾性率と略々等しく防弾性能が乏し
い、一方、セラミックスの体積含有率が５０％を超える
場合は、複合材が脆化しやすく、そうすると銃弾による
衝撃エネルギを吸収することができずに、銃弾が貫通し
てしまう、従って、セラミックスの体積含有率を１乃至
５０％にする。
［実施例］
次に、本発明の実施例について防弾材を構成する複合材
の材料の相違による特性上の変化を従来の防弾材と比較
して説明する。
の材料の相違による特性上の変化を従来の防弾材と比較
して説明する。
え１隨り
平均粒径が５０μｍのＡ、＆（純度が９９．７重量％）
粉末に対し、セラミックスとして平均粒径が２０μｍの
アルミナ（Ａｌ２Ｏ，）と炭化ケイ素（ＳｉＣ）ウィス
カとを体積比で１＝１の割合で含有するものを下記第１
表に示す配合比（体積％）にて配合し、均一に混合した
後、温度が６００℃、加圧力が１トン／−の条件にてホ
ットプレスすることにより、８０ｍｍ Ｘ ８０＋ｕ＋
Ｘ １５罷の複合材を得た。
粉末に対し、セラミックスとして平均粒径が２０μｍの
アルミナ（Ａｌ２Ｏ，）と炭化ケイ素（ＳｉＣ）ウィス
カとを体積比で１＝１の割合で含有するものを下記第１
表に示す配合比（体積％）にて配合し、均一に混合した
後、温度が６００℃、加圧力が１トン／−の条件にてホ
ットプレスすることにより、８０ｍｍ Ｘ ８０＋ｕ＋
Ｘ １５罷の複合材を得た。
Ｘ苅ｍ
２５０メツシユ以下のＡｌ合金（Ａ７０７５）粉末とセ
ラミックスとを下記第１表に示す配合比（体積％）で均
一に混合した。このセラミックスは平均粒径が５μｍの
窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）と長さが１０龍のピッチ系グ
ラファイトファイバー（ＧＦとを体積比で９：１の割合
で混合したものである。
ラミックスとを下記第１表に示す配合比（体積％）で均
一に混合した。このセラミックスは平均粒径が５μｍの
窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）と長さが１０龍のピッチ系グ
ラファイトファイバー（ＧＦとを体積比で９：１の割合
で混合したものである。
このＡｌ合金粉末とセラミックスとを均一混合した後、
モールド成形により、直径が２００ｍｍ、長さが１００
＋ｕ＊の圧粉体を得た。成形圧は１トン／ｄであった。
モールド成形により、直径が２００ｍｍ、長さが１００
＋ｕ＊の圧粉体を得た。成形圧は１トン／ｄであった。
次いで、この圧粉体を４８０℃に加熱して熱間押出機に
より８０＋ｍ Ｘ １５＋ｕ＋ Ｘ ２６００＋ｍの板
材を製作した。
より８０＋ｍ Ｘ １５＋ｕ＋ Ｘ ２６００＋ｍの板
材を製作した。
その後、この板材を切断して８０１１１１ Ｘ ８０１
１１１ Ｘ １５龍の複合材を得た。
１１１ Ｘ １５龍の複合材を得た。
去」ｌ阻」−
温度が７００℃のＡｆ金合金Ａ ６０６１ ）溶湯中に
、前記第１表に示す配合比にて、平均粒径が１０μｍの
炭化ケイ素（ＳｉＣ）を添加し、耐火物製の攪拌羽根を
使用して十分に攪拌した後、ダイキャストマシンを使用
して８０＋ｕ＋ Ｘ ８０龍Ｘ１５ｍｍの複合材を得た
。成形圧は８００ｋｇ ／ ｅＩｌｌであった。
、前記第１表に示す配合比にて、平均粒径が１０μｍの
炭化ケイ素（ＳｉＣ）を添加し、耐火物製の攪拌羽根を
使用して十分に攪拌した後、ダイキャストマシンを使用
して８０＋ｕ＋ Ｘ ８０龍Ｘ１５ｍｍの複合材を得た
。成形圧は８００ｋｇ ／ ｅＩｌｌであった。
ＬＩＬ先
温度が７００℃のＡｊ１合金（Ａ Ｄ Ｃ１２）溶湯中
に、前記第１表に示す平均粒径の炭化ケイ素粒子を前）
記第１表に示すように２０体積％の配合比で添加し、
て、実施例３と同様の方法で８０＋ｕ＋ Ｘ ８０ｍ
＋ｎ Ｘ １５關の複合材を得た。
に、前記第１表に示す平均粒径の炭化ケイ素粒子を前）
記第１表に示すように２０体積％の配合比で添加し、
て、実施例３と同様の方法で８０＋ｕ＋ Ｘ ８０ｍ
＋ｎ Ｘ １５關の複合材を得た。
【股鰺り
経、緯ともに１０００デニールのポリアミド繊維からな
る糸で、厚さが０．３６ｍｍに製織された織物を４２枚
積層したポリアミド織物を用意した。この織物、 積層
体の大きさは８０龍×８０龍Ｘ１５ａｍである。
る糸で、厚さが０．３６ｍｍに製織された織物を４２枚
積層したポリアミド織物を用意した。この織物、 積層
体の大きさは８０龍×８０龍Ｘ１５ａｍである。
４股１に
８０龍Ｘ ８０＋ｍｍ Ｘ １５ｍｍのアＪレミナセラ
ミ・ンクス（アルミナ９６％）板を用意した。
ミ・ンクス（アルミナ９６％）板を用意した。
良阪色１
８０關Ｘ ８０ｍ■Ｘ１５ｍｍの鋼（ＳＫＤＩＩ）板を
用意した。
用意した。
上述の如く製造した実施例及び従来例の防弾材について
下記に示すような各種試験を行い、その特性を評価した
。
下記に示すような各種試験を行い、その特性を評価した
。
佳ｍ
前記各板材から引張試験片を切り出し、インストロン型
引張り試験機（能力２トン）を用いて、引張り弾性率と
伸びとを求めた。なお、前記各板材の比重も測定し、そ
れらの結果を下記第２表に示す。
引張り試験機（能力２トン）を用いて、引張り弾性率と
伸びとを求めた。なお、前記各板材の比重も測定し、そ
れらの結果を下記第２表に示す。
Ｘｌ］り創
１０ｍ先に配置したコンクリートブロックの正面に厚さ
が１０１の粘土を介して前記実施例及び従来例の各板材
を設置した。そして、この板材を標的として銃弾の初速
が３２５０ＦＰＳ （９９１ｍ／秒）の条件でＭ１６長
銃により実射した。このときに板材が貫通したか否かの
防弾性の観察結果を下記第２表に示す。
が１０１の粘土を介して前記実施例及び従来例の各板材
を設置した。そして、この板材を標的として銃弾の初速
が３２５０ＦＰＳ （９９１ｍ／秒）の条件でＭ１６長
銃により実射した。このときに板材が貫通したか否かの
防弾性の観察結果を下記第２表に示す。
第２表（その１）
第２表（その２）
※（１）不貫通だが着弾点陥没
第２表における総合判定の評価は以下の基準によった。
◎：良好；優れた防弾性を有すると共に、軽量な材料
○：普通；防弾性は少し劣化するが、銃弾が貫通するに
は至らなかった材料中 で軽量なもの ×：劣る；防弾性は少し劣るが、銃弾が貫通するには至
らなかったものの、 比重が大きい材料、又は銃弾が 貫通した材料 この第２表から明らかなようにセラミックスの平均粒径
が０．０１乃至５０゛０μｍの場合及びセラミックスの
体積含有量が１乃至５０％の場合は貫通及び陥没のいず
れも発生せず、優れた防弾性を有する。
は至らなかった材料中 で軽量なもの ×：劣る；防弾性は少し劣るが、銃弾が貫通するには至
らなかったものの、 比重が大きい材料、又は銃弾が 貫通した材料 この第２表から明らかなようにセラミックスの平均粒径
が０．０１乃至５０゛０μｍの場合及びセラミックスの
体積含有量が１乃至５０％の場合は貫通及び陥没のいず
れも発生せず、優れた防弾性を有する。
なお、本発明において使用される複合材中に添加される
セラミックス粒子としては、上記第１表に示すものの他
°に以下に示すものがある。
セラミックス粒子としては、上記第１表に示すものの他
°に以下に示すものがある。
酸化物；ＺｒＣ）３ 、ＴｉＯ２，５ｉ０２ 。
Ｙ２Ｏ３、Ｃｒ２０３ 、ＭｇＯ
窒化物；ＢＮ、ＡＪＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ炭化物； Ｂ４
Ｃ，ＴｉＣ，ＷＣ，ＣｒＣ２硼化物；ＺｒＢ２．Ｔｉ
Ｂ２ 他にサイアロン又は上記セラミックス化合物の２種類以
上の混合物の使用も可能である。
Ｃ，ＴｉＣ，ＷＣ，ＣｒＣ２硼化物；ＺｒＢ２．Ｔｉ
Ｂ２ 他にサイアロン又は上記セラミックス化合物の２種類以
上の混合物の使用も可能である。
［発明の効果］
本発明によれば、軽量であると共に、展伸性及び耐衝撃
性が優れたＡ、Ｒ又はＡｆｆ１合金に、高強度及び高硬
度のセラミックスを添加した複合材から防弾材が構成さ
れるので、この防弾材を航空機、車輌又は防弾チョッキ
等に使用することにより、それらを軽量化及びコンパク
ト化することができると共に、防弾性能を飛躍的に向上
させることができる。
性が優れたＡ、Ｒ又はＡｆｆ１合金に、高強度及び高硬
度のセラミックスを添加した複合材から防弾材が構成さ
れるので、この防弾材を航空機、車輌又は防弾チョッキ
等に使用することにより、それらを軽量化及びコンパク
ト化することができると共に、防弾性能を飛躍的に向上
させることができる。
このため、従来材では防弾することができなったＭ１６
長銃弾け対しても、十分な防弾性能を有し、使用者は信
頼して且つ安心して使用することができる。
長銃弾け対しても、十分な防弾性能を有し、使用者は信
頼して且つ安心して使用することができる。
Claims (1)
- （１）Ａｌ又はＡｌ合金とその少なくとも一部が粒状の
セラミックスとからなる複合材により構成され、前記セ
ラミックスの平均粒径は０．０１乃至５００μｍであり
、前記複合材料中のセラミックスの体積含有率は１乃至
５０％であることを特徴とする防弾材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25524788A JPH02104631A (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 防弾材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25524788A JPH02104631A (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 防弾材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02104631A true JPH02104631A (ja) | 1990-04-17 |
Family
ID=17276088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25524788A Pending JPH02104631A (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 防弾材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02104631A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009242834A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Nihon Ceratec Co Ltd | 耐衝撃複合材料およびその製造方法 |
| US10349816B2 (en) | 2002-01-09 | 2019-07-16 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Apparatus and method for endoscopic colectomy |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6036651A (ja) * | 1983-06-27 | 1985-02-25 | レイノルズ メタルス コムパニ− | アルミニウム装甲板系 |
| JPS61149454A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | セラミツク粒子分散型複合材 |
| JPS62290840A (ja) * | 1986-04-02 | 1987-12-17 | ザ ブリテイツシユ ピトロ−リアム カンパニ− ピ−エルシ− | 金属マトリツクス複合体およびその製造法 |
-
1988
- 1988-10-11 JP JP25524788A patent/JPH02104631A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6036651A (ja) * | 1983-06-27 | 1985-02-25 | レイノルズ メタルス コムパニ− | アルミニウム装甲板系 |
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