硬质防弹纤维复合材料的研究进展.doc

硬质防弹纤维复合材料的研究进展.doc硬质防弹纤维复合材料的研究进展第23卷????:1673-2812(2005)06-0905-06材??料??科??学??与??工??程??学??报JournalofMaterialsScience&??震,杨年慈,施楣梧,黄可龙1,4231(,湖南长沙??410083;,上海??200051;,北京??100010;,上海??200240)??????摘??要????本文分三个方面,即高性能纤维的选材、纤维和树脂对防弹性能的影响以及复合材料的整体防弹机理,对硬质防弹复合材料研究中涉及的选材、成型条件和复合方式等因素,进行了较为详细的述评,尤其对超高分子量聚乙烯纤维防弹复合材料的研究给予特别关注,并指出了当前防弹复合材料领域研究的热点。??关键词????高强高模纤维;超高分子量聚乙烯纤维;纤维复合材料;防弹性能中图分类号:TB332????????文献标识码:-cLSHIMe--long1,4231(&TechnologyPostdoctoralStation^entralSouthllniversity,Changsha??410083;,Donghuallniversity,Shanghai??200051;,CPLA,Beijing??100010;,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai??200240/China)??Abstract????Threeaspectsofhardfibersballistic-positeshavebeendiscussed,namelytheselectionofhigh-performancefibers’theeffectsoffibersandresinsonbulletproofproperty,posite^whichinvolvedinthepropertiesoffibers^poundmethods,(UHMWPE)positewerepaidespeciallyzandthehotquestiononrecentresearcheshasputforward・??Keywords????highstrengthandhighmodulusfibers;UHMWPEfiber;fiber-posites;antiballisticproperty讨论。1??引??言纤维树脂基防弹复合材料中采用的纤维经历了从高强尼龙、高强玻璃纤维、碳纤维到芳纶、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)等特种纤维的更新换代过程。现冇的六大特种纤维中,碳纤维由于断裂延伸太小,单位面积的弹击吸能较低,已逐渐退出了防弹领域;芳纶、聚乙烯纤维已成为防弹复合材料的主要原材料,尤英是芳纶,在防护方面的应用越来越广;聚芳酯(PolyarylesterFiber)纤维、聚苯撑苯并二卩坐(PBO)纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维作为新兴的纤维,也有望在防弹复合领域有所作为。从根本而言,特种纤维自身结构、物化性质的不同,决定了它们在弹击或高速冲击过程中的响应各不相同,儿种典型的防弹纤维的基木性能列于表lo????在防弹纤维复合材料的相关工作多年积累的基础上,我们将从3个方血,即高性能纤维的选材、纤维和树脂对防弹性能的影响以及防弹机理,对硬质防弹复合材料研究中涉及到的选材因素、成型条件和复合方式,进行较为详细的收稿日期:2005・01・15;修订日期:2005-03-112????碳纤维碳(石墨)纤维由石墨微晶构成,因而具有很高的强度和弹性模量,断裂延伸较低。它的种类很多,作为补强材料,碳纤维增强树脂是结构复合材料的主流,但由于碳纤维树脂复合材料的耐冲击性低,吸收子弹或碎片的冲击能也较低,故在防弹复合材料中应用较少。??芳纶纤维芳纶主耍分为两种:对位芳酰胺纤维(PPTA)和间位芳酰胺纤维(PMIA),聚对苯二甲酰对苯二胺纤维是其中最具代