CN205300395U - 一种新型轻质复合防弹结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型轻质复合防弹结构，包括防弹板、缓冲层和背板，所述的防弹层与缓冲层、缓冲层与背板之间均由胶黏剂粘合在一起；所述的防弹层为10-20mm厚度的防弹纤维板；所述的缓冲层为6～8mm厚的泡沫铝板；所述的背板为1～4mm厚的铝板或钢板。本实用新型在提高防弹性能的同时极大的降低了防弹结构整体重量，兼顾了轻质和防弹的要求，耐高低温性好，抗多次打击性好，生产工艺简单、生产效率高，有利于批量生产，且加工成本低。

Description

一种新型轻质复合防弹结构

技术领域

本发明涉及一种防弹结构，用于防护技术领域。

背景技术

根据国内外防弹材料的现状分析，目前国内外防弹材料结构形式主要有单层防弹结构形式和复合防弹装甲结构形式。

单层防弹结构形式代表产品有防弹钢板和陶瓷装甲。防弹钢板结构简单、便于成型、强度大、稳定性好、成本低廉、应用广泛，但由于其面密度较大，整体结构较重，不能满足武器装备轻量化要求。陶瓷装甲虽然防护系数高，但是脆性大、不易加工、不可在线修复、抗多次打击能力差，只能用于挂装装甲使用。

复合装甲是未来兵器防护装甲的发展方向。因为随着侵彻弹的穿透力不断增强，钢、铝均质装甲难以抵御这类武器的攻击。继续增加装甲的厚度虽然可以提高装备的防护力，但增加装甲防御能力的同时必然增加装备的重量，影响装备的机动性。所以，同时兼顾轻质和防弹性能是防弹结构需要考虑的重要问题。不同密度的材质复合是解决这一问题的有效手段，即复合装甲。

复合装甲防弹结构形式代表产品有乔巴姆装甲、三明治夹芯结构防弹装甲等。乔巴姆装甲结构是最为优秀的复合装甲结构，但是其尺寸大、形状复杂、加工难度大，成本高，故使用环境有限。三明治夹芯结构具有密度低、防护水平高、工艺简单、可设计性好等优点，是一种优良的轻质复合防弹结构。

随着科技的发展，对防弹装甲的要求也越来越高，“高硬度、高强度、高韧性、低密度、低成本”成为当今装甲性能发展的趋势，单层防弹结构和乔巴母装甲结构不能满足这些要求，这就为三明治夹芯结构应用于防护装甲技术领域提供了广阔的前景。但是，目前同时兼顾轻质和防护性能的三明治夹芯防弹结构比较有限，结构中较多使用防弹钢板作为主要防弹层，导致重量偏大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种轻质复合防弹结构，装甲重量轻，生产工艺简单。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括防弹板、缓冲层和背板；所述的防弹层与缓冲层、缓冲层与背板之间均由胶黏剂粘合在一起；所述的防弹层为10-20mm厚度的防弹纤维板；所述的缓冲层为6～8mm厚的泡沫铝板；所述的背板为1～4mm厚的铝板或钢板。

所述的防弹纤维板为芳纶纤维单向布、碳纤维单向布、超高分子量聚乙烯纤维单向布、vectran纤维单向布及F-12高强有机纤维单向布中的一种或多种层压复合而成。

所述的胶黏剂为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂和聚乙烯树脂胶黏剂中的一种。

本发明的有益效果是：

1.在提高防弹性能的同时极大的降低了防弹结构整体重量，兼顾了轻质和防弹的要求。耐高低温性好，抗多次打击性好，防弹性能参照GJB59.18-1988，防护材料背面损伤级别不大于4级。

2.生产工艺简单、生产效率高，有利于批量生产，且加工成本低。

附图说明

图1是本发明的剖面示意图；

图中，1-防弹层，2-胶黏剂层，3-缓冲层，4-背板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明提供的轻质复合防弹结构包括防弹板、缓冲层、粘接层、背板四部分。其特征在于：所述的防弹层与缓冲层、缓冲层与背板之间均由胶黏剂粘合在一起；所述的防弹层为10-20mm厚度的防弹纤维板，防弹纤维板主要由芳纶纤维单向布、碳纤维单向布、超高分子量聚乙烯纤维单向布、vectran纤维单向布及F-12高强有机纤维单向布中的一种或多种层压复合而成；所述的缓冲层为6～8mm厚的泡沫铝板；所述的背板为1～4mm厚的铝板或钢板；所述的胶黏剂为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂和聚乙烯树脂胶黏剂中的一种。

通过上述技术方案可知，本发明的一种轻质复合防弹结构具有如下技术效果：

防弹层受冲击时，会把冲击波能量快速扩散开，纤维断裂时需吸收断裂能、板材整体弯曲变形及其层间滑移等过程中都要吸收弹头的能量，这些机制共同将弹头(或碎片)的动能消耗殆尽，从而达到防弹的目的。

泡沫铝具有良好的伸长率及塑性变形过程中吸收能量的特性，当冲击载荷进入防弹层时，防弹层向泡沫铝板方向鼓起的同时，依靠泡沫铝的压缩及其自身优异的冲击能量吸收能力，进一步降低冲击载荷在防弹层中的速度及防弹层的形变，减小背板的鼓起，降低其对背板及背板后人员设备的冲击破坏，并最终将冲击载荷阻隔在防弹层内。

背板依靠其自身的强度、硬度及韧性，将可能冲出防弹层及缓冲层的冲击载荷在此完全卸载，保证防弹材料后的人员或设备的安全。

粘接层是轻装甲防护材料实现结构复合的最重要组成部分。通过粘接材料，使不同性能的材料粘接在一起，提升防弹材料的总体防弹能力，依靠其自身的剪切强度减小结构分裂的可能，降低结构的整体重量，提高结构整体的稳定性、实用性及经济性。

参见图1，本发明的实施例包括防弹层1、缓冲层3、背层4，该防弹层1和缓冲层3和背层4均通过胶黏剂2粘合在一起；其中防弹层为由芳纶纤维单向布、碳纤维单向布、超高分子量聚乙烯纤维单向布、vectran纤维单向布及F-12纤维单向布中的一种或多种层压复合而成的防弹纤维板，厚度为10～20mm；所述的缓冲层为6～8mm厚的泡沫铝板；所述的背板为1～4mm厚的铝板；所述的胶黏剂为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂和聚乙烯树脂胶黏剂中的一种。

实施例1

防弹结构由10mm厚的芳纶纤维板、8mm厚的泡沫铝和1mm厚的铝板通过聚乙烯树脂胶黏剂粘合而成，可用作运钞车核心防护部件。

实施例2

防弹结构由14mm厚的碳纤维单向布与芳纶纤维单向布层压复合而成的防弹纤维板、7mm厚的泡沫铝和2mm厚的铝板通过环氧树脂胶黏剂粘合而成，可用作特种露营帐篷。

实施例3

防弹结构由20mm厚的vectran纤维单向布与超高分子量聚乙烯纤维单向布层压复合而成的纤维防弹板、6mm厚的泡沫铝和3mm厚的铝板通过聚氨酯黏剂粘合而成，可用作车辆内衬，有效防护车内人员安全。

本发明与目前的防弹材料比较，同防护等级条件下具有更低的面密度，与同类型的防护材料比较，具有更低的背面弹痕凸起高度。增强装备防护等级的同时提高了装备的机动性。

Claims (3)

1.一种新型轻质复合防弹结构，包括防弹板、缓冲层和背板，其特征在于：所述的防弹层与缓冲层、缓冲层与背板之间均由胶黏剂粘合在一起；所述的防弹层为10-20mm厚度的防弹纤维板；所述的缓冲层为6～8mm厚的泡沫铝板；所述的背板为1～4mm厚的铝板或钢板。

2.根据权利要求1所述的新型轻质复合防弹结构，其特征在于：所述的防弹纤维板为芳纶纤维单向布、碳纤维单向布、超高分子量聚乙烯纤维单向布、vectran纤维单向布及F-12高强有机纤维单向布中的一种或多种层压复合而成。

3.根据权利要求1所述的新型轻质复合防弹结构，其特征在于：所述的胶黏剂为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂和聚乙烯树脂胶黏剂中的一种。