防弹复合材料的研究进展.doc

防弹复合材料的研究进展
广西科学GuangxiSciences2000*7(2):90~92
positeMaterials
刘贻尧
LiuYiyao
王伯初
WangBochu
赵虎城
Zhao~ucheng
李曙光
LiShuguang
(重庆大学生物工程研究院*教育部生物力学及生物流变学开放研究实验室重庆400044)
(Chongginguniversity*SOpenLaboratoryofBiomechanicsandBiorheology*Chongging*400044*China)
介绍防弹复合材料的设计要求~研究进展和目前仍存在的问题*以及防弹复合材料在人员防护领域中应
用前景*为防弹复合材料的设计提供了初步的轮廓O认为先进防弹复合材料是当今防弹材料的发展趋势O关键词
人员防护
防弹复合材料
弹道性能
材料设计
中图法分类号
TJ04
摘要
AbstractThenovelresearch*positema-terialsareintroduced*positematerialstodesignisdi-*positematerial*ballisticperformance*materialdesign
人员防护问题由来已久*它无论在过去还是在将来的许多情况下仍是一个重要问题O现在警察~士兵穿的防弹背心~防弹头盔等是人员防护的主要组成部分O近年来*随着机动车辆数量的急剧增加*由此而引起的创伤数量也不断增加O据统计*我国每年创伤致死人数已近10万*伤数百万人[1]O例如*胸部撞击伤是平时暴力事件*特别是交通事故中常见伤类*这也是人员防护的一大领域O现在*局部战争中爆炸伤的比例相当高*高科技在军事中的应用*使得爆炸伤情更为复杂*同时对人员的防护问题提出了严峻的挑战O为了减少生命财产的损失*目前各国国防领域的科学家们正对防弹材料进行各种优化设计
*复合材料由于综合了增强材料和基体各自的优点*具有极为优异的性能*也是发展最快~最有前途的用于防弹的材料(尤其是纤维复合材料)O本文讨论防弹复合材料的设计要求~研究进展及其有关应用O
这种理解还不够全面O防弹复合材料的根本目的在于防弹体的冲击和冲击波*因此*要求其有较好的防弹性O对不同的防弹衣*研制的具体要求不尽相同*但其基本要求不外乎是以下3个方面:(1)防弹材料吸收的能量越多越好O这是最基本的要求*如果所设计出来的防弹复合材料其能量的吸收率比目前的防弹材料高10%甚至20%*而其他条件又相当的话*那么*这种防弹材料的前途是非常看好的;(2)设计出来的防弹复合材料质量越轻越好O用质量轻的防弹复合材料做成的防弹衣~防弹头盔等*让人穿着轻便~舒适*心里上容易接受*但质量减轻往往是非常困难的;(3)造价要低O造价低的防弹复合材料*易于推广生产*易于实现产业化*在国际市场上具有竞争力O
上述的三点要求*对防弹材料的设计者来说*只要能做到其中一点*而材料的其他性能又相当的话*那么*这种防弹复合材料的设计是比较成功的O
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对防弹复合材料的基本要求
众所周知*防弹复合材料是用来防弹用的*但仅
1999-12-15收稿*2000-02-28修回O
国家自然科学基金资助项目(编号:39770206)O
第三军医大学野战外科研究所*重庆*400042(ResearchInsti-tuteofFieldSurgery*TheThirdMilitaryMedicalCollege*Chongging*400042).
战伤~创伤是军事医学的重要组成部分*而人体防护是其中一个重要方面O在古代*人类由于自然灾害~狩猎~械斗~打仗等发生战伤~创伤时*人们首先想到的是如何防护自己免受伤害O在当时由于没有枪炮*因此其防护材料非常简陋*例如*古代战争中用的盾*此外*还有使用干兽皮作为防护工具*这些东西还不能称之为复合材料O但是随着科学技术的日益月新*各类新型的杀伤性武器出现*复合材料的研
GuangxiSciences**May2000
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究有了飞速的发展各种不同用途的新型复合材料不断涌现现在复合材料正发展成为一个庞大的技术体系复合材料有关理论~防护机理日臻完善和计算机新分析方法的不断出现[Z] 为防弹复合材料的研究提供了新的手段纤维增强树脂基复合材料具有轻质~高强~工艺性能好~弹道性能优异等特点是发展较快的一种新型防弹材料早在1989年纤维增强树脂基复合材料防弹制品在北美及西欧的防弹市场上就已占总产量的45%[B] 目