高抗冲击玄武岩复合防弹板制造技术

本发明专利技术提供了一种玄武岩复合防弹板，该防弹板包括止裂层、受弹层、过渡层和背板层：止裂层与受弹层的受弹面连接，防止受弹层板体碎裂和防弹板二次损伤；受弹层承受和消解子弹射击冲击力，破坏子弹弹体；过渡层夹持设置于受弹层和背板层之间，支撑受弹层和降低弹击时受弹层和背板层之间的应力；背板层与过渡层远离受弹层的一面连接，挡住破碎的子弹弹体和阻止子弹弹体进一步侵彻。该防弹板硬度高且薄，不鼓包，不伤内脏，可以有效阻止弹击和分散子弹冲击力。

High impact basalt composite bullet-proof board

【技术实现步骤摘要】
高抗冲击玄武岩复合防弹板
本专利技术涉及一种安全防护防弹用品，特别涉及一种玄武岩复合防弹板。
技术介绍
随着科技的进步，现代战争对作战人员的防护提出了越来越高的要求。据统计，战场上如果使用防弹背心与头盔可以使参战人员的头、胸、腹部直接受到的伤害减少70-80％。为了最大限度的提高单兵防护能力和作战能力，各国都在积极研制防弹用品。对于防弹用品，现有技术中常常使用金属防弹、陶瓷材料或高新能纤维织物作为阻隔物质，以吸收和缓解子弹的撞击能量。然而，在防弹原理上，金属防弹是靠塑性变形吸收子弹能量，但是金属材料质量大，使用者运动灵活性受限，还容易产生子弹弹回造成二次伤害。而陶瓷防弹靠的是陶瓷破碎吸收能量。但是，陶瓷被子弹击碎后，陶瓷碎片还具有很大的动能，而这些锋利的碎片可以轻易击穿普通衣物，对人体的伤害反而可能更大，因此单纯的陶瓷材料是不能用来做防弹衣的。玄武岩纤维是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，其强度高，具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能，可以将玄武岩纤维应用于防弹用品上。针对上述问题，本专利技术人在现有技术的基础上进行改进，研究出了一种玄武岩复合材料，以制备出防弹性能优良、避免二次伤害的复合防弹板。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，结果发现：将玄武岩纤维和碳纤维复合后，与高强度陶瓷复合制备的防弹板具有良好的硬度、强度和绝热性，可以起到分散弹击冲击力和防弹的作用；并减少陶瓷对机体的二次伤害，从而完成了本专利技术。本专利技术的目的在于提供以下方面：第一方面，本专利技术提供一种玄武岩复合防弹板，该防弹板包括止裂层1、受弹层3、过渡层5和背板层7，所述止裂层1与受弹层3的受弹面连接，防止受弹层3板体碎裂和防弹板二次损伤；所述受弹层3承受和消解子弹射击冲击力，破坏子弹弹体；所述过渡层5夹持设置于受弹层3和背板层7之间，支撑受弹层3和降低弹击时受弹层3和背板层7之间的应力；所述背板层7与过渡层5远离受弹层3的一面连接，挡住破碎的子弹弹体和阻止子弹弹体进一步侵彻。根据本专利技术提供的玄武岩复合防弹板，具有以下有益效果：(1)本专利技术提供的玄武岩复合防弹板硬度高且薄，厚度是其他同类材质的1/3，不鼓包，不伤内脏，分散冲击力；由于防弹板中使用了大量的无机纤维材料，使得防弹板具有不燃性、耐温性(-269～700℃)、无有毒气体排出、绝热性好、无熔融或滴落、强度高、无热收缩现象等优点；(2)本专利技术提供的玄武岩复合防弹板抗冲击能力强，可阻挡冲锋枪发射的速度不超过945m/s的5.8mm的子弹击打；(3)本专利技术提供的玄武岩复合防弹板可以减少和防止子弹撞击后产生的弹片碎片及对机体的二次损伤；(4)本专利技术提供的玄武岩复合防弹板在多次弹击后受弹层仍旧保持基本完整，可以承受多次弹击，有利于实战使用。附图说明图1示出玄武岩复合防弹板的结构示意图。附图标号说明：1-止裂层2-胶膜层Ⅰ3-受弹层4-胶膜层Ⅱ5-过渡层6-胶膜层Ⅲ7-背板层具体实施方式下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。以下详述本专利技术。本专利技术提供了一种玄武岩复合防弹板，其由多种不同材质的片材复合而成。优选如图1所示，所述防弹板包括依次连接的止裂层1、受弹层3、过渡层5和背板层7。其中，所述止裂层1与受弹层3的受弹面连接，防止防弹板二次损伤和受弹层3板体碎裂，以利于防弹板承受多次子弹射击；所述受弹层3承受和消解子弹射击冲击力，并破坏子弹弹体，以起到防弹和保护机体的作用；所述过渡层5夹持设置于受弹层3和背板层7之间，弹击时可以支撑受弹层3和降低受弹层3和背板层7之间的应力；背板层7与过渡层5远离受弹层3的一面连接，用于挡住破碎的子弹弹体和阻止子弹弹体进一步侵彻。所述止裂层1由高强度、高韧度、耐磨损材料制成，优选由碳纤维、石墨纤维、玻璃纤维和有机纤维中的一种或多种制备；更优选所述止裂层1由有机纤维制成。当止裂层1由有机纤维制成时，较好地，所述有机纤维选自聚烯烃纤维、聚酰胺纤维、芳族聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维和聚酯纤维中的任意或组合。更优选地，所述有机纤维选自聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、芳纶纤维、尼龙纤维、维尼纶和涤纶中的任意或组合。在一种优选的实施方式中，所述有机纤维由包括芳纶纤维和尼龙纤维制成。这是由于，芳纶具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能。其强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右；在560度的温度下，不分解、不融化，具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期；更重要的是，芳纶应变速率敏感性好，在较大的冲击力作用下具有良好的延伸率，即具有不错的形变能力，可以充分阻挡受弹板3或子弹碎片。尼龙材料无毒、质轻，具有优良的机械强度、耐磨性及耐腐蚀性。由芳纶和尼龙材料制成的止裂层1具有较高的韧性、强度和耐磨性。另外，尼龙的价格较低，有助于降低复合防弹板的制作成本。在本专利技术中，特别地，所述止裂层1由芳纶纤维和尼龙纤维制成。止裂层1中，芳纶纤维的单丝直径为20-40微米，纤维密度为1.2-1.8g/cm2；尼龙纤维的单丝直径为10-40微米，纤维密度为1.0-1.6g/cm2。优选止裂层1中，芳纶纤维的单丝直径为25-35微米，纤维密度为1.3-1.6g/cm2；尼龙纤维的单丝直径为10-30微米，纤维密度为1.1-1.4g/cm2。在一种优选的实施方式中，止裂层1中，芳纶单丝的直径为30微米，纤维密度为1.45g/cm2；尼龙单丝的直径为20微米，纤维密度1.26g/cm2。所述止裂层1的厚度为0.1-0.5mm，优选为0.1-0.3mm，可以提供足够的强度和韧性，在防弹板受子弹射击后，减少和防止子弹撞击后产生的弹片碎片及受弹层3碎片对机体的二次损伤。另外，由于止裂层1与受弹层3连接，可以防止受弹层3板体的碎裂，维持受弹层3板体基本完整，利于多次弹击。在一种优选的实施方式中，所述止裂层1与受弹层3通过胶膜层Ⅰ2连接，所述胶膜层Ⅰ2可以将止裂层1与受弹层3牢固黏结固定。所述胶膜层Ⅰ2中使用的胶膜优选为热固性树脂，其由树脂加热后产生化学变化，并硬化成型制得。热固性树脂再受热不软化不溶解，粘贴性能可靠；当防弹板收到弹击时，子弹与受弹层3冲击产生的热量不会使止裂层1与受弹层3剥离，从而确保多次弹击后的受弹层3板体基本完整，使得弹击产生的碎片不会对机体造成二次伤害。所述热固性树脂选自酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚酰亚胺、不饱和聚酯以及硅醚树脂中的任意或组合；优选为环氧树脂。进一步的，所述热固性树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂中的任意或组合。在一种优选的实施方式中，所述胶膜层Ⅰ2由双酚A型环氧树脂制成；优选该树脂中，环氧值为0.40-0.65(eq/100g)，更优选为0.48-0.51。胶膜层Ⅰ2的厚度为0.1-0.5mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玄武岩复合防弹板，其特征在于，该防弹板包括止裂层(1)、受弹层(3)、过渡层(5)和背板层(7)，所述止裂层(1)与受弹层(3)的受弹面连接，防止受弹层(3)板体碎裂和防弹板二次损伤；所述受弹层(3)承受和消解子弹射击冲击力，破坏子弹弹体；所述过渡层(5)夹持设置于受弹层(3)和背板层(7)之间，支撑受弹层(3)和降低弹击时受弹层(3)和背板层(7)之间的应力；所述背板层(7)与过渡层(5)远离受弹层(3)的一面连接，挡住破碎的子弹弹体和阻止子弹弹体进一步侵彻。

【技术特征摘要】
1.一种玄武岩复合防弹板，其特征在于，该防弹板包括止裂层(1)、受弹层(3)、过渡层(5)和背板层(7)，所述止裂层(1)与受弹层(3)的受弹面连接，防止受弹层(3)板体碎裂和防弹板二次损伤；所述受弹层(3)承受和消解子弹射击冲击力，破坏子弹弹体；所述过渡层(5)夹持设置于受弹层(3)和背板层(7)之间，支撑受弹层(3)和降低弹击时受弹层(3)和背板层(7)之间的应力；所述背板层(7)与过渡层(5)远离受弹层(3)的一面连接，挡住破碎的子弹弹体和阻止子弹弹体进一步侵彻。2.根据权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述止裂层(1)由选自聚烯烃纤维、聚酰胺纤维、芳族聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维和聚酯纤维中的任意或组合的有机纤维制成。3.根据权利要求2所述的防弹板，其特征在于，所述止裂层(1)由芳纶纤维和尼龙纤维制成；在止裂层(1)中，芳纶纤维的单丝直径为20-40微米，纤维密度为1.2-1.8g/cm2；尼龙纤维的单丝直径为10-40微米，纤维密度为1.0-1.6g/cm2。4.根据权利要求1所述的防弹板，其特征在于，所述受弹层(3)由特种陶瓷制成，优选由包括刚玉、碳化硅、碳化硼、氮化硅、氮化铝和氧化锆中的任意或...

【专利技术属性】
技术研发人员：施柏山，
申请(专利权)人：施柏山，
类型：发明
国别省市：北京,11