新型高性能防弹复合材料技术研究

新型高强高弹铜合金设计及带材加工关键技术与应用1.新型高强高弹铜合金具有优良的机械性能。

The new high-strength and high-elastic copper alloy has excellent mechanical properties.2.此铜合金在航空航天和国防领域有着广泛的应用前景。

This copper alloy has broad application prospects in the aerospace and defense fields.3.高强高弹铜合金的设计需要考虑材料的组织结构和化学成分。

The design of high-strength and high-elastic copper alloys needs to consider the material's microstructure and chemical composition.4.有效的热处理工艺是保证铜合金高强高弹性能的关键。

Effective heat treatment processes are crucial to ensure the high-strength and high-elasticity performance of copper alloys.5.高精度的带材加工技术可以生产出符合要求的铜合金带材产品。

High-precision strip processing technology can produce copper alloy strip products that meet the requirements.6.对于高强高弹铜合金的加工，精益制造理念可以提高生产效率。

For the processing of high-strength and high-elastic copper alloys, lean manufacturing principles can improve production efficiency.7.通过控制轧制参数优化带材的性能和表面质量。

阵列式陶瓷颗粒破片防护层防弹性能仿真研究安振涛;甄建伟【摘要】设计了一种称为阵列式陶瓷颗粒破片防护层的新型防弹材料,并对材料的防弹性能进行了仿真研究.当破片侵彻防护层的不同位置时,陶瓷颗粒的破碎情况有所不同,可能发生整体破碎或部分破碎.陶瓷颗粒能在极短的时间内使高速破片的速度降到100m/s以内,然后破片速度进入平台下降期,在0.1ms时刻破片的速度均下降到40m/s以下.研究结果可以为阵列式陶瓷颗粒破片防护层的优化设计提供参考.【期刊名称】《弹箭与制导学报》【年(卷),期】2011(031)002【总页数】4页(P89-91,98)【关键词】陶瓷;防弹;破片;仿真【作者】安振涛;甄建伟【作者单位】解放军军械工程学院,石家庄,050003;解放军军械工程学院,石家庄,050003【正文语种】中文【中图分类】TJ810.38;TJ410 引言!阵列式陶瓷颗粒破片防护层是由大量陶瓷颗粒经改性树脂粘结固化而成，它与防弹陶瓷板一样具有很强的防弹能力[1－6]，其具有轻质、高强的特点，特别适合作为轻型装甲车辆的防护材料使用。

由于组成防护层的陶瓷颗粒相互独立，当高速弹丸侵彻防护层时，只有一个或几个陶瓷颗粒发生破碎，防护层的其它部分仍保持原有性能，因此整个破片防护层仍具有很强的防弹能力，克服了防弹陶瓷板破碎后整体失效的缺点。

阵列式陶瓷颗粒破片防护层是一种新型的防弹复合材料，尚未发现有相关文献刊载，因此非常有必要对这种材料的防弹性能进行研究。

文中在已制备的特定参数阵列式陶瓷颗粒破片防护层的基础上，通过数值仿真技术来研究防护层的防弹性能，从而为破片防护层的性能改进提供理论参考。

1 模型的建立1.1 陶瓷颗粒的结构和尺寸阵列式陶瓷颗粒破片防护层中陶瓷颗粒为圆柱形结构，圆柱体的两端分别为球面和平面，球面作为迎弹面，可以提高防护层的防弹能力。

已制备的陶瓷颗粒及其尺寸如图1所示。

图1 陶瓷颗粒及其尺寸参数1.2 陶瓷颗粒的排列方式一般来说，陶瓷颗粒的排列方式有两种，如图2所示。

DO1：10.19936/ki.2096-8000.20210428.010陶瓷/UHMWPE层合板/阻尼材料复合靶板防弹性能研究周越松，梁森*,王得盼，刘龙(青岛理工大学机械与汽车工程学院，青岛266520)摘要：提出一种由碳化硼陶瓷、UHMWPE层合板、阻尼材料构成的复合靶板。

应用LS-DYNA动力学软件进行数值仿真分析,研究该靶板在12.7mm穿甲爆炸燃烧弹高速冲击下的性能，并通过实验对数值模拟进行可行性验证。

进一步研究靶板抗侵彻性能随结构几何参数变化的关系，探究阻尼材料的最佳分布位置和最佳厚度。

结果表明：随着陶瓷厚度增大，靶板吸收子弹动能和弹道性能指数呈线性增加;在UHMWPE层合板厚度较大时，增加其厚度对靶板抗侵彻性能的提升更明显；同等面密度条件下，与提高陶瓷或者UHMWPE层合板的厚度相比，涂刷1mm背层阻尼材料时，复合靶板弹道性能指数最高，抗高速侵彻性能最好，为阻尼材料作为减震层在抗高速冲击领域的广泛应用奠定了基础。

关键词：阻尼材料；复合靶板；数值仿真分析；高速冲击；复合材料中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：2096-8000(2021)04-0066-091引言随着科学技术的进步，反装甲武器毁伤效能不断提升,对防护装甲的“轻量级”与“防护性”要求越来越高［1］。

因此，研发防护能力更好、更轻质的防弹靶板迫在眉睫。

目前关于防弹靶板的研究大多集中在防弹新材料和防弹靶板复合结构上。

王亚进等［2］提出了陶瓷/芳纶纤维复合材料防弹板,通过数值模拟方法研究该防弹板抗子弹高速冲击的性能，并对该结构进行优化,为后续轻质复合装甲的研究设计提出了研究方向。

甄建伟等［3］研究了阵列式陶瓷颗粒破片防护层的透波特性，通过采用数值模拟的方法，说明了这种特殊的结构具有降低冲击波破坏的作用。

江怡等⑷用数值分析的方法探究了不同陶瓷种类的抗侵彻性能，深度剖析了陶瓷的抗侵彻原理，为复合靶板中陶瓷材料的选择提供了理论参考。

引言传统的防弹材料以金属和陶瓷为主，这类防弹板材的使用寿命长，但存在着一些缺点，例如质量比较重等。

新型防弹塑料作为高强度材料，它可用来制作防弹玻璃和防弹服，质量只有传统材料的1/5至1/7[1]。

这是一种经过特殊加工的塑料材料，与正常结构的塑料相比，具有超强的防弹性。

传统的防弹材料在被子弹击中后会出现受损变形，无法继续使用，但这种新型材料受到子弹冲击后，虽然暂时也会变形，但很快就会恢复原状并可继续使用[2，3]。

新型防弹塑料为纤维增强复合材料（FiberReinforced Polymer-FRP），不仅能防止弹头得侵彻，而且能吸收子弹得冲击能量，避免冲击能量造成得伤害。

1. 防弹材料的防弹标准新型防弹材料的防弹标准沿用的旧防弹材料的标准，大体上按防弹性能将防弹材料分为A和B两个类别。

根据GA165-2016，A类为弹头或弹片未穿透防弹材料，防弹材料背面有飞溅物，但没有穿透测试卡。

B类为弹头或弹片未穿透防弹材料，防弹材料背面无飞溅物[4]。

具体的防弹等级按枪弹类型、弹头标称质量（g）、枪弹初速（m/s）、弹头结构、弹头直径×弹头长度（mm）、适用枪型分为六个等级以及特殊枪械对应的特殊等级[5]，在此不做赘述。

2. 纤维复合材料的防弹机理最早的防弹材料多使用陶瓷、金属等材料，当子弹打到防弹材料上时，将弹体或弹片碎裂后形成的破片予以弹开[5]，但是弹头产生的巨大动纤维增强防弹复合材料及应用张忠峰王克俭*（北京化工大学机电工程学院）摘要：本文主要介绍了新型防弹复合材料的防弹原理、纤维增强防弹复合材料的进展及防弹塑料片材的应用。

关键词：防弹塑料纤维增强复合材料超高分子聚乙烯纤维Fiber Reinforced Bulletproof Composites and ApplicationsZhang Zhongfeng Wang Kejian*（College of Mechanical and Electrical Engineering，Beijing University of Chemical Technology）Abstract：This paper mainly introduces the bulletproof principle of new bulletproof composite material，the progress of fiber reinforced bulletproof composite material and the application of bulletproof plasticsheet material.Keywords：bulletproof plastics fiber reinforced composites ultra-high molecular polyethylene fibers能无法消减，对被防护对象仍会造成一定的冲击。

B4C基复相陶瓷材料的制备、性能研究及抗弹能力测试共3篇B4C基复相陶瓷材料的制备、性能研究及抗弹能力测试1B4C基复相陶瓷材料的制备、性能研究及抗弹能力测试B4C基复相陶瓷材料具有轻质高强、耐磨耐腐蚀等优异性能，广泛应用于军工、航空航天、船舶及机械制造等领域。

为了提高其性能，研究人员将不同元素的添加和复合工艺应用于复合材料的制备中。

本文主要介绍B4C基复相陶瓷材料的制备、性能研究及抗弹能力测试。

一、B4C基复相陶瓷材料的制备B4C基复相陶瓷材料的制备主要包括固相反应法和液相反应法两种。

其中，固相反应法是通过高温反应使B4C、SiC、TiC、MoSi2等粉体混合均匀，然后经过烧结得到复合材料。

液相反应法是在高温下将金属元素与B4C等陶瓷粉体反应生成复合材料。

两种方法各有优缺点，需要根据具体情况选择。

二、B4C基复相陶瓷材料的性能研究B4C基复相陶瓷材料的性能主要包括力学性能、热物性能、电性能和化学稳定性等方面。

力学性能方面，B4C基复相陶瓷材料具有高硬度、高强度、高韧性等优点，可以用于制造高压泵的活塞套、发动机缸套、船舶螺旋桨等耐磨零件。

热物性能方面，B4C基复相陶瓷材料的导热性能良好，可以应用于高温传热组件，如热交换器的管束等。

电性能方面，B4C基复相陶瓷材料具有较好的绝缘性能和高介电常数，在电子器件中应用广泛。

化学稳定性方面，B4C基复相陶瓷材料具有良好的耐腐蚀性能，在化工设备中应用较多。

三、B4C基复相陶瓷材料的抗弹能力测试抗弹能力测试是评价B4C基复相陶瓷材料使用性能的重要指标之一。

在弹头与装甲发生碰撞时，B4C基复相陶瓷材料能够吸收一部分能量从而保护人员和装备。

抗弹能力测试可以采用室内实验和现场实验两种方法。

室内实验通常使用高速摄影仪和高速采样仪等仪器对材料进行拍摄和测量，得到材料的破坏过程和宏观性能数据。

现场实验则需要选定合适的试验场地和设备，进行真实环境下的装甲防护测试。

四、结论B4C基复相陶瓷材料具有多种优异性能和广泛应用前景。

第４１卷　第８期兵器装备工程学报２０２０年８ 月 收稿日期：２０１９－０９－０６；修回日期：２０１９－１０－２５作者简介：唐平（１９７０—），女，高级工程师，主要从事情报与知识产权研究。

【化学工程与材料科学】ｄｏｉ：１０．１１８０９／ｂｑｚｂｇｃｘｂ２０２０．０８．０４１天然植物纤维增强复合材料抗弹性研究唐　平，曹红锦，李佳蒙，罗明文，陈　秦（西南技术工程研究所，重庆　４０００３９）摘要：巴西材料学军事研究所采用３种天然植物纤维（菠萝族植物、锦葵属植物、天然榈）增强复合材料作为多层防弹装甲（便携式防护背心）的中间层，并对抗弹性进行了研究。

试验采用了７．６２ｍｍ高速弹药，以系统抗弹性能评估ＮＩＪ标准的一些要求为依据，模拟人体连续性的陶士体／粘土块受到的侵彻深度为衡量标准。

弹道试验后通过对断裂的材料进行对比分析，结果显示，用巴西３种典型天然植物纤维作为多层防弹装甲系统的第二层的侵彻深度达到了有效保护。

根据对３种材料的弹道试验结果：天然植物纤维增强复合材料有望用于多层防弹装甲。

关键词：天然植物纤维；增强复合材料；多层防弹装甲；抗弹性本文引用格式：唐平，曹红锦，李佳蒙，等．天然植物纤维增强复合材料抗弹性研究［Ｊ］．兵器装备工程学报，２０２０，４１（０８）：２２２－２２７．Ｃｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔ：ＴＡＮＧＰｉｎｇ，ＣａｏＨｏｎｇｊｉｎｇ，ＬＩＪｉａｍｅｎｇ，ｅｔａｌ．ＳｔｕｄｙｏｎＥａｓｔｉｃＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＮａｔｕｒａｌＰｌａｎｔＦｉｂｅｒＲｅｉｎ ｆｏｒｃｅｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｄｎａｎｃｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２０，４１（０８）：２２２－２２７．中图分类号：ＴＢ３３２文献标识码：Ａ文章编号：２０９６－２３０４（２０２０）０８－０２２２－０６ＳｔｕｄｙｏｎＥａｓｔｉｃＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＮａｔｕｒａｌＰｌａｎｔＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＴＡＮＧＰｉｎｇ，ＣａｏＨｏｎｇｊｉｎｇ，ＬＩＪｉａｍｅｎｇ，ＬＯＵＭｉｎｇｗｅｎｇ，ＣＨＥＮＱｉｎｇ（ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００３９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｎａｔｕｒａｌｐｌａｎｔｆｉｂｅｒ（ｐｉｎｅａｐｐｌｅ，ｍａｌｌｏｗ，ａｎｄｎａｔｕｒａｌｐａｌｍｅｔｔｏ）ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｕｓｅｄａｓｔｈｅｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｅｄｂｕｌｌｅｔｐｒｏｏｆａｒｍｏｒ（ｐｏｒｔａｂｌｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｖｅｓｔ）ｉｎｔｈｅｍｉｌｉｔａｒｙｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎＢｒａｚｉｌ，ａｎｄｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ７．６２ｍｍｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｍｍｕｎｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｔｅｓｔｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｃａｐａｂｉｌｉｔｙｂａｓｅｄｏｎｓｏｍｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅＮＩＪｓｔａｎｄａｒｄ，ａｎｄｔｈｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｄｅｐｔｈｏｆｔｈｅｔａｏｒｉｔｅ／ｃｌａｙｃｏ ｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｄｈｕｍａｎｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙｗａｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｔａｎｄａｒｄ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｂａｌｌｉｓｔｉｃｔｅｓｔ，ｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｄｅｐｔｈｏｆｔｈｒｅｅｔｙｐｉｃａｌＢｒａｚｉｌｉａｎｐｌａｎｔｆｉｂｅｒｓａｓｔｈｅｓｅｃｏｎｄｌａｙｅｒｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉ ｌａｙｅｒｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅａｒｍｏｒｓｙｓｔｅｍｉｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｂａｌｌｉｓｔｉｃｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅｎａｔｕｒａｌｐｌａｎｔｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｓｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｂｅｕｓｅｄｉｎｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｏｆｍｕｌｔｉ ｌａｙｅｒｂｕｌｌｅｔｐｒｏｏｆａｒｍｏｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎａｔｕｒａｌｐｌａｎｔｆｉｂｒｅ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ；ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｅｄｂｕｌｌｅｔｐｒｏｏｆｂｕｌｌｅｔｐｒｏｏｆａｒｍｏｕｒ；ｅｌａｓｔｉｃ；ｒｅｓｅａｒｃｈ 在过去几十年中，人们对于以“绿色材料”替代合成材料越来越感兴趣。

超高分子量聚乙烯纤维UD防弹材料市场前景摘要本文综合研究了超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纤维UD复合材料市场的发展状况，简要分析了相关技术与项目特点，指出了高科技纤维复合材料广阔的市场发展前景。

关键词超高分子量聚乙烯纤维（UHMW-PE纤维）；UD复合材料；纤维防弹技术；市场分析Ultra High Molecular Weight Polyethylene FiberUD Bulletproof Material Market ProspectsABSTRACT This article is a comprehensive study of ultra high molecular weight polyethylene (UHMW-PE) fiber UD composites market development situation, a brief analysis of the relevant technical and project characteristics, pointed out the high-tech fiber composites broad market prospect.KEYWORDS UHMW-PE fiber; UD composites; Fiber bulletproof techniques; Market analysis1引言超高分子量聚乙烯纤维是一种合成纤维类，白色，比重只有0.97克/立方厘米（小于水的比重），其分子结构具有很高的伸直平行度和取向度，这种分子结构决定了超高分子量聚乙烯纤维具有极高的强度和模量，并具有良好的化学稳定性、耐腐蚀性和防腐性等优点。

由于上述特性，超高分子量聚乙烯纤维及其增强复合材料已广泛应用于航天、航空、航海、通讯、体育、缆绳等各个工业领域。

特别是二十一世纪以来，超高分子量聚乙烯纤维由于其独特的性能，已超越芳纶纤维平纹织物，开始大量应用在世界军事、警用防弹防护领域，成为该领域中替代传统钢结构防弹材料中的主流材料。

纺074 0715012122PBO纤维的结构与性能刘荣荣（南通大学纺织服装学院江苏南通226019）摘要：PBO是一种新型的高性能合成纤维。

本文介绍了PBO纤维的合成方法，通过对其结构的分析，阐述了PBO纤维的物理化学性能特点，并列举了其在各个领域的应用。

关键词：PBO纤维；合成；结构；性能0 引言聚对苯撑苯并二恶唑PBO[Poly(p-phenylene-2,6-benzobisoxazole)]是一种直线型聚芳杂环液晶聚合物分子。

它最初是由美国空军材料实验室于20世纪70年代将其作为一种耐高温性能的材料进行开发的，但是一直受到合成工艺的限制，不能合成大分子量的PBO聚合物，Wolfe等。

在20世纪80年代初合成出具有芳杂环结构的液晶聚合物聚苯撑苯并二恶唑纤维，结构式如图1所示。

而美国DOW 化学公司与日本Toyobo公司联合将该聚合物开发成超高性能PBO纤维。

PBO 纤维具有比芳纶更高的比强度、比模量和耐高温等一系列优异性能，因而自一问世即被视为航空航天先进结构复合材料的新一代超级纤维[1]。

1PBO纤维的合成作为高性能有机纤维原料的聚合物必须满足以下4个条件：分子主链上的化学键必须足够刚硬程度；分子链要足够的大以保证形成长分子链；分子构象应是线型的或接近线型的；分子链交叉部分应很小。

1980年代中期，在Dow化学公司任职的Lysenko用主要单体4，6-二氨基-1，3间苯二酚（DADHB）合成出了PBO，这种方法充分利用了苯环上取代基的定位效应，有效的在硝化前后对2-位进行保护和去保护，提高了DADHB的纯度和收率，减少了副产物的生成，它是利用1，2，3-三氯代苯经硝化、取代、氢化三步法制得[2]，制备流程见图2。

1993年，Morgan和他的同事在水溶液中用间苯二酚和苯基重氮纳盐反应，再经氢化处理,生成DADHB，这也是现在生产这种单体的主要方法，见图3。

PBO是在含有适当P2O5 的多磷酸（PA）溶液中通过DADHB 和微粒化的对苯二甲酸（TA）或对苯二甲酰氯反应制得。

防弹与防刺纺织材料研究进展
饶崛
【期刊名称】《中原工学院学报》
【年(卷),期】2012(023)001
【摘要】介绍了防弹衣的防弹机理,论述了防弹与防刺材料芳纶纤维和超高强聚乙烯纤维的性能以及目前防弹与防刺织物的织造形式,指出了目前防弹与防刺材料存在的问题和改进的方向.
【总页数】4页(P67-70)
【作者】饶崛
【作者单位】武汉纺织大学传媒学院,武汉430073
【正文语种】中文
【中图分类】TS151
【相关文献】
1.基于城市安全单警防弹防刺材料研究 [J], 吴中伟;高沛;陈虹;傅丽强
2.高性能复合材料在人体防弹防刺技术r领域的应用与展望 [J], 翟文;魏汝斌;甄建军;何金迎
3.一种防弹防刺复合材料的研究与开发 [J], 方心灵;王瑞岭;虎龙
4.基于仿生设计的纺织结构防刺材料研究进展 [J], 吴秀桓;叶天宇;李凤艳
5.基于新标准下的防弹防刺材料的研究 [J], 吴中伟;潘智勇;艾青松;王瑞岭
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装甲车用防弹网套
佚名
【期刊名称】《警察技术》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】英国阿姆萨菲公司和英国国防科技实验室共同研制出一种装甲车用防弹网套，将其安装在装甲车上，能够经受住路边炸弹和火箭弹的攻击。

【总页数】1页(P79-79)
【正文语种】中文
【中图分类】TJ811
【相关文献】
1.装甲车用新型高性能防弹复合材料技术研究 [J], 薛书凯;陈建梅;成敏苏
2.装甲车用低成本钛合金装甲 [J], 黄金昌
3.防弹装甲中新型抗凹陷材料的研究 [J], 周庆;刘婷;何业茂
4.陶瓷基透明防弹装甲研究进展 [J], 刘家希;石晓东;姜良宝;李晓宇;王敏博;颜悦
5.陶瓷复合装甲防弹机理及防弹性能 [J], 王文俊
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