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轻质防弹复合材料技术发展与研究
�张佐光宋焕成张大兴孙志杰
�北京航空航天大学材料科学与工程学沈北京�������
摘要�结台预研工作,叙述了轻质防弹复合材料技术的发展状况,介绍了作者在该研究方
向上的部分工作进展�以大�实验为墓础,揭示和总结了轻质防弹复合材料弹道性能在组分材
料、工艺参数和弹速等相关因素作用下的变化规律。研究成果正得到初步应用。
关性词�防弹材料复合材料装甲
, 前亩
��装甲自古至今兵家都非常重视,因为它是在战争中有效保存保自己、有力打击对方重
要措施。早在青铜器时代以前,人类就已在战争中使用了装甲。盾就是一种最重要的装甲����
这些盾通常是由皮革与木框架构成,也有完全是木制的或用柳条编织而成。当时使用的武
器是石块、梭标、匕首等。进入青铜器时代,由于短剑、金属头梭标、箭和斧的出现,导
致装甲材料有了改变。即用金属材料做装甲,如用金属制作头盔、护胸板和胫甲,而皮革
仍然是装甲材料�复合弓箭的出现,又导致了皮革与金属的组合装甲���
��随着火药枪、炮的采用。原有的大多数装甲已不能防御威力大的火器进攻,因而现代
装甲应运而生。金属材料是现代装甲最重要的材料。从普通钢装甲发展到高硬度钢装甲、
双硬度钢夏合装甲、乃至钦合金装甲,防护能力不断提高�金属材料装甲对于坦克、装甲
车、军舰等的防护起了重要作用。但是对于人体近身防护和军机的防护,金属材料装甲却
不适宜,因为太重,会影响战术性能的发挥。于是在本世纪五十年代出现了轻质复合材料
防弹装甲,如纤维复合材料装甲和陶物复合材料装甲相继问世,并得到不断发展。
�肉倪�盆合材料防禅瑞甲技术发展
��陶瓷�复合材料是一种新型轻质防弹装甲材料,它是以陶瓷材料作面板,纤维复合材
料为背板,中间用胶粘剂粘结复合,在陶瓷面板上铺有一层高强布作为止裂层。
��陶勿复合材料装甲与传统的金属材料装甲相比,具有防弹能力高、重�轻、设计性
强、制备工艺简单等优异的特点,在近�。年里无论是理论研究方面,还是应用技术方面都
取得了较大的发展。
���防弹阳倪发展
��对陶瓷面板材料来说,要求具有高的硬度和相应的高耐磨性、高的压缩强度及重量轻。
��上世纪五十年代末六十年代初,美国军方制成世界上首块陶瓷复合装甲,它是由约
�����厚的氧化铝�������陶瓷粘结在玻璃纤维增强树脂的背板上而制成的复合装甲����
在六十年代初,美国诺顿公司参与陶瓷复合材料装甲的研究,研制的热压碳化硼�����
���一�一���一
陶瓷密度低,可以使装甲体系比氧化铝轻��������年起���开始逐步取代�鞋。,。����年
又研制防弹型碳化硅�����陶瓷,���比�����减重���,而成本又低于���。但由于种种
原因,���陶瓷后来发展缓慢。后来还研究了二硼化钦����与氮化硅�����陶瓷。
��目前适用于装甲的陶瓷及其性能如表�所示。从表中可以看出������������的弹道
质量因素���较高,是较优良的防弹陶瓷。����陶瓷硬度高,抗弹击性好,但因密度太
大,不适于用作航空轻型防弹装甲����陶瓷密度小,硬度高,抗弹击也好,造价偏高�
�����陶瓷�较小,但防弹能力仍比金