一种防弹防爆轻质保温复合墙板结构及制作方法技术

一种防弹防爆轻质保温复合墙板结构及制作方法，由若干层纤维编织物增强气凝胶复合材料构成，各层纤维编织物增强气凝胶复合材料之间分别由各纤维编织物形成的波纹形支撑结构构成多层瓦楞结构，其多层瓦楞结构两侧外层表面分别由面层硬质防护板材构成，上述各层材料结构均通过粘接方式形成多层瓦楞复合结构板。结构均通过粘接方式形成多层瓦楞复合结构板。

【技术实现步骤摘要】
一种防弹防爆轻质保温复合墙板结构及制作方法
[0001]本专利技术涉及建筑及防弹材料领域，尤其涉及一种含气凝胶的复合材料领域和含气凝胶的防弹新型轻质保温复合墙板领域。

技术介绍
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[0002]轻质保温复合墙板是应用于装配式建筑、工业化建筑及舱体结构的围护材料，具备防护、保温、隔音、隔热和防火等基本功能要求，为同时兼顾上述各项要求，轻质墙板内部一般为轻集料颗粒加混凝土类粘结剂构成或整体为发泡混凝土材料构成，以达到保温、隔音、隔热和轻质的效果同时为了具备整体抗弯、抗拉(压)强度，通常在发泡混凝土墙板中增加钢筋或在由轻集料颗粒加混凝土粘结剂构成的墙板两侧表层增加水泥纤维板或强度较高的薄板材料作为蒙皮板来提高整体材料结构的强度，采用轻集料或发泡混凝土等发泡型材料的主要目的是为了充分利用其保温、隔音、隔热的特性同时达到轻质要求，常用的轻质保温材料结构强度很低一般在几兆帕，仅有混凝土的十分之一或钢材的百分之一左右，因此在抵抗子弹时无法提供较好的强度也无法有效扩散局部荷载，因此一般轻质保温墙板在防弹方面能力较低。由于上述墙板的内部材料强度基本上与其密度成正比，要提高其强度会大大增加其密度，导致重量增加，保温、隔音、隔热性能明显下降，单纯提高面层蒙皮板的厚度或强度等条件也会造成较大增加墙板的整体重量同时也突出了面层与内部材料结合性差的问题更无法达到轻质保温墙板的基本要求，如果内部采用软体防弹材料同样难以满足墙板结构的力学性能，普通的纸蜂窝墙板更无法满足防弹要求。
[0003]如何解决既能满足轻质保温墙体的保温、隔音、隔热和强度要求的同时又能提高防弹防爆的能力的矛盾问题，研制新型高性能防弹防爆轻质保温复合墙板材料是当下防弹防爆新材料与设计及其重要建筑墙板应用的研究热点和难点。
[0004]技术实现要素：
[0005]本专利技术针对上述问题，旨在既满足轻质保温墙体的保温、隔音、隔热和整体强度要求的同时又能提高防弹防爆的能力，提供一种防弹防爆轻质保温复合墙板结构及制作方法。
[0006]一种防弹防爆轻质保温复合墙板结构及制作方法，由若干层纤维编织物增强气凝胶复合材料构成，各层纤维编织物增强气凝胶复合材料之间分别由各纤维编织物形成的波纹形支撑结构构成多层瓦楞结构，其多层瓦楞结构两侧外层表面分别由面层硬质防护板材构成，上述各层结构材料的结合均通过粘接方式形成多层瓦楞复合结构板。
[0007]在其中一个实施例中，所述纤维为芳纶纤维、碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、超高分子量聚乙烯纤维、金属纤维中的一种或多种。
[0008]在其中一个实施例中，所述纤维编织物层的编织方式为梭织、针织、非织造中的一种或多种。
[0009]在其中一个实施例中，所述气凝胶为硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属系气凝胶中的一种或多种。
[0010]在其中一个实施例中，所述粘接方式为粘接工艺、焊接工艺中的一种或多种。
[0011]在其中一个实施例中，所述波纹形支撑结构的波形为正弦波、方波、锯齿波中的一种或多种。
[0012]在其中一个实施例中，所述波纹形支撑结构构成多层瓦楞支撑结构的各层的波纹方向为平行、斜交、正交关系中的一种或多种。
[0013]在其中一个实施例中，所述外层硬质防护板为金属板、非金属板、有机板、无机板、气凝胶增强复合材料板中的一种或多种。
[0014]上述防弹防爆轻质保温复合墙板结构，具有防弹能力强，轻质、保温、隔音、隔热等特点，利用本专利技术的防弹防爆轻质保温复合墙板结构既提升了原轻质复合墙板的优点又避免了原墙板结构强度低吸能差的问题，不仅具有优异的防止子弹贯穿、吸收子弹冲击波的特性，还能提高其轻质、保温、隔音、隔热和防火等性能，市场前景巨大。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的防弹防爆轻质保温复合墙板结构的截面剖析图，
[0016]图2为本专利技术的防弹防爆轻质保温复合墙板结构的立体图；
[0017]1‑
纤维编织物增强气凝胶复合材料层，2
‑
纤维编织物成形的波纹形支撑结构层，3
‑
面层硬质板材。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0019]本专利技术的防弹防爆轻质保温复合墙板结构的一种实施例，如图1和图2所示，由若干层纤维编织物增强气凝胶复合材料1构成，各层纤维编织物增强气凝胶复合材料1之间分别由各纤维编织物成形的波纹形支撑结构2构成多层瓦楞结构，其多层瓦楞结构两侧外层表面分别由面层硬质防护板3构成，上述各层材料结构和结合均通过粘接方式形成多层瓦楞复合结构板。
[0020]如此，利用特定的编织方式(如多轴向铺层系统、单向带层合无纬布等)得到的纤维织物遭遇子弹时，利用纤维从织物拔出和纤维撕裂等行为降低子弹速度，阻挡子弹贯穿，但是单独使用纤维织物的防弹效果差；
[0021]如此，硬质防护板材遭遇子弹时，利用其变形或断裂等行为降低子弹速度吸收部分能量，阻挡子弹贯穿，但是单独使用硬质防护板材防弹能力仍有限，需要较大增加厚度；
[0022]气凝胶是一种具有三维网络骨架结构和纳米级孔洞的无机固体材料，具有极高的孔隙率和比表面积、极低的密度和固含量、化学惰性、不燃性，表现出优异的轻质、绝热、防火、防爆、减震吸能等特性，可以有效降低子弹速度(子弹进入气凝胶时必须穿过无数孔壁，能量快速衰减)，吸收子弹产生的冲击力和震动波(震动波在气凝胶的纳米级孔洞内的传播速度很慢，声波在气凝胶内的传播速度约为110m/s)，降低防弹材料的重量(气凝胶的密度为100kg/m3)，阻隔子弹产生的热量(气凝胶的导热系数为0、013W/m
·
K)；因此，气凝胶与纤维编织物增强气凝胶复合材料具有较好的抵抗子弹贯穿特性，并且气凝胶可以高效吸收子
弹被阻挡而形成的震动波，同时气凝胶可以大大提高复合墙板的保温、隔音、隔热的特性。
[0023]多层波纹支撑结构可以利用波纹形成的空间结构提高强度逐级支撑各层纤维编织物增强气凝胶复合材料，在为各层气凝胶复合材料提供支撑的同时可利用其形成的空间结构强度将局部冲击荷载能有效扩散至周边及各层的空间达到进一步吸能的作用，同时由各纤维编织物形成的波纹形状形成了大量同层内平行和不同层交叉的孔道速，在高速冲击状态下孔道速可形成的高压气柱速可将压力有效扩散至周围空间，达到进一步吸能的作用。
[0024]本实施例中，所述纤维为碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、金属纤维中的一种或多种，优选玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维。
[0025]如此，玄武岩纤维除了具有高强度、高模量的特点外，玄武岩纤维还具有耐高温性佳、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、过滤性好、抗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防弹防爆轻质保温复合墙板结构及制作方法，其特征在于，由若干层纤维编织物增强气凝胶复合材料(1)构成，各层纤维编织物增强气凝胶复合材料(1)之间分别由各纤维编织物形成的波纹形支撑结构(2)构成多层瓦楞结构，其多层瓦楞结构两侧外层表面分别由面层硬质防护板材(3)构成，上述各层材料结构均通过粘接方式形成多层瓦楞复合结构板。2.根据权利要求1所述一种防弹防爆轻质保温复合墙板结构及制作方法，其特征在于，所述纤维为芳纶纤维、碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、超高分子量聚乙烯纤维、金属纤维中的一种或多种。3.根据权利要求1所述一种防弹防爆轻质保温复合墙板结构及制作方法，其特征在于，所述纤维编织物的编织方式为梭织、针织、非织造中的一种或多种。4.根据权利要求1、所述一种防弹防爆轻质保温复合墙板结构及制作方法，其特征在于，所述气凝胶为硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属系气凝胶中的一种或多种。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘秀明，
申请(专利权)人：甘秀明，
类型：发明
国别省市：