现代防弹材料.doc

现代防弹材料.doc:..现代防弹材料?70?材料导报A:综述篇2013年6月(上)第27卷第6期江洁1'2,董侠2,陈美玉1,來侃3,王笃金2(1西安工程大学纺织与材料学院,西安711048;2中国科学院化学研究所工程塑料院重点实验室,北京100190;3总后勤部军需装备研究所,北京100010)新月异,已逐渐从单纯的防御性能向功能性、灵活性和经济性并存方向发展。从各类防弹材料的特点、防弹材料性能问题或不足,并预测了今后防弹材料的发展趋势。关键词防弹材料性能测试数值模拟性能改善中图分类号:TB3文献标识码:AAReViewofModernBu11etproofMateria1sJIANGJie1DONGXia2,CIIENMeiyu1,LAIKan3,WANGDujin2andMaterialsCOllege,Univ8;mistartemasterEquipmentResearchInsituteoftheGener010),modernbul1beendevelopcherspaymoreattentionstothecoe)(istingoffunctiona1ity,f1e)【ibilityandeconomicalefficiencythanthefenseperhievfmatomthPee m e n te r i a 1e a s——c t s o fsoftsintc1assurementsandn1odificationarereviewed•Thee)(istingprob1emsanddeficienciesarepointedout,,numericaln,perfoOil【anceimpmovementO引言界面性能的改善或成型工艺的选择等途径,实现材料的结构从古代战争屮抵御刀剑伤害的盔甲到现代兼具防弹、防内容。出的凯芙拉(Kevlar)纤维,是标志着防弹材料由硬质向软质纤维的发展改变了人们对材料防弹机理的认识,极大地拓展防弹材料有多种分类方法,按照原材料的种类分,已有了防弹材料轻量化、舒适化发展的空间。现今,利用多种材的防弹材料主要冇金属板防弹材料、陶瓷板防弹材料、高性料配合使用或添加功能性填料等手段,制成高性能的组合防能纤维复合防弹材料和组合防弹材料等。金属和陶瓷类的弹材料,并通过材料组成与配比的调节、结构的最优化设计、防弹材料主要是利用自身的强度、硬度使弹体受挫、毁坏并*中国科学院知识创新工程重要方向性项目(K(XIX2—EW—210)江洁:女,1987年生,硕士生,:jian函iel28@董侠:通讯作者,女,1973年生,博士,副研究员,从事多相多组分聚合物结构与性能关系研究、新型聚酰胺材料和纤维增强复合材料研究开发等工作Te1:010—82618533E—nlai1:](******@iccas・万方数据将碎裂后的弹体碎片弹开以达到防弹的目的;以高性能纤维为主的软体防弹材料的防弹机理主要是在弹头对纤维进行拉伸和剪切时,通过改变织物结构和纤维断裂等方式,使冲击能吸收消释或沿纤维向冲击点以外的区域传播分散,从而达到防护效果;通过多种材料层叠设计配合,可以制备各组分优势互补的组合防弹材料,该类防弹材料不仅可以吸收或分散掉全部的冲击能量,还可以避免由于弹头的猛烈撞击使得材料变形而导致的配备人员的内脏损伤或者装甲的内部结构损伤,最大限度地降低弹体造成的伤害。1・1金属板防弹材料金属板防弹材料强度高、韧性好,主要应用于防爆车和装甲战车等特种车辆。当遇到高速冲击侵彻时,金属板防弹材料具有较高塑性变形能力且形变均匀,既能吸收高速子弹的动能,乂可以避免材料的塑性变形局部集中而引起的开裂。但是,金属防弹材料质量大、易锈蚀、制造及处理工艺复杂、难于制作异型结构件,口在减轻负重与增强防护性能两者Z间很难取得平衡[8—。因此,在保证金属材料强度和防弹性能的前提下,通过改善材料结构减轻质量及改善加工性能是该类材料研究的重点,如He等凹]的研究证明,将金属板制成蜂窝三明治结构用作航空器热防护体系的面板,既降低了其质量,又具有较好的抗拉强度和耐热性能,可以有效抵御高频动态震动的冲击。1・2陶瓷板防弹材料陶瓷板材料具有极高的强硬度、弹性模量和相对金属较低的密度,化学稳定性良好,耐高温、耐冲蚀和耐磨损[1…,能在减轻装甲质量的基础上很好地抵御高速穿甲弹的侵蚀,用陶瓷材料作夹层板与钢板组合使用,英防弹性能甚至超过同等