轻质防弹材料研究现状及展望.pptx

轻质防弹材料研究现状及展望;目 录;目 录;1、引　言;1、引　言;目 录; 轻质防弹材料分类：陶瓷、纤维及其复合材料，现主要使用的材料如下：; 轻质防弹材料分类：陶瓷、纤维及其复合材料，现主要使用的材料如下：; b、改性碳化硼：传统碳化硼（热压烧结）的主要问题是易碎、 韧性差，抗多弹打击性能差，高温、高压烧结以至成本居高不下， 难于推广应用，在国防军工高端装备上使用较多。 近年来，国内外对此进行了改良，主要是采用高温常压工艺，并 采用硼化钛等助剂。改性后的碳化硼的成本大幅下降，若通过热等 静压处理后，抗弹性能还有一定的提高，但密度要增加10%左右。; c、异型陶瓷：传统上采用的陶瓷外形基本上都是一定厚度的四 方体拚接而成，从现代研究来看，此结构陶瓷抗弹性能最差。近年 防弹陶瓷结构已发展成六边型、整体、圆柱型、六棱柱型、球型， 以及球冠柱型等异型陶瓷。 ;2、轻质防弹材料研究现状; 2.2 防弹纤维 a、传统防弹纤维：聚酰胺纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、超高分 子量聚乙烯纤维。这四种纤维的性能如下表所示： ; 2.3 防弹复合材料 陶瓷材料是很好的防弹材料，但不宜单独作为防弹材料使用；而如PE纤维等有机防弹板材，对抗高级别弹（如NIJ Ⅳ级等)能力稍弱，或厚度太厚，特别不能抵抗穿甲燃烧弹。 因此，大级别的防弹材料都采用防弹复合材料，其尽可能的利用到不 同材料的优点，形成优势互补、刚柔相济之势。; 典型防弹复合材料 目前，各军事强国的主战坦克、武装直升机，大都采用陶瓷复合装甲 。典型的先进复合装甲结构是以陶瓷为面板，纤维复合材料为背板，中 间用胶粘剂粘接，陶瓷表面覆盖一层止裂层。如下图所示： 　现单人用防高防弹等级的插板也都是采用了这一种结构，仅局部有点 区别。;目 录; ★ PE纤维密度仅为芳纶的65%，综合来看防弹性能却比芳纶高25%； ★ PE纤维耐侯性极好（耐有机溶剂、水、紫外线等能力强）； 在PE纤维问世前，最好的防弹纤维材料是——芳纶。 ;3、最佳的纤维防弹材料---PE纤维;目 录; ; ;目 录;5、PE 纤维装甲在武器装备上的应用; 早期的玻璃纤维、芳纶装甲; ; ;目 录;6、轻质防弹材料展望 ;6、轻质防弹材料展望 ; b、透明陶瓷：新型“透明陶瓷装甲”所用材料是二种以上的陶 瓷混合物经极高温、高压烧结而成。具有极高的耐压强度，不怕剐 蹭，经久耐用，性能高，重量轻，在打击试验中，大口径狙击步枪 发射反装甲子弹都没能穿透“透明陶瓷装甲”。 可用作飞机座舱风挡、高级轿车防弹窗，坦克的观察窗、瞄准镜 等。 ; a、蜘蛛丝：一种名为“黑寡妇”的蜘蛛可吐出高强度的丝，比芳纶、PE纤维的强度还高得多。这种蜘蛛网质地比钢铁还坚韧而且非常轻巧，比合成材料轻25％，具有强度大、弹性好、柔软、质轻等优良性能，因此非常适合制造防弹衣。由于来源极为有限，美军利用生物工程技术研制仿制蜘蛛丝纤维，可进行规模化生产。 ; b、石墨烯： ; 石墨烯的结构 注：石墨烯不是纤维，它是一种由碳原子构成的二维单层片状结构的新材料，因其碳纳米管纤维是近亲，所以归类放在纤维类。 ; d、碳纳米管纤维：碳纳米管纤维一般要在施以大约6GPa的应力时才发生断裂，强度要远高于制造防弹背心的常用材料芳纶和PE纤维；而且，碳纳米管纤维的理论强度在100GPa。目前，国外已研究制作出一根单独的超强碳纳米管纤维，可承受9GPa的应力，并已开始用于制作军用防弹衣。 ;碳纳米管纤维是何物？ ;6、轻质防弹材料展望;6、轻质防弹材料展望;6、轻质防弹材料展望; 6.3 三维纤维织物防弹复合材料 ; 三维纤维织物防弹复合材料应用实例－－防弹内裤 ;目 录; ;7、结束语;7、结束语