傳統的(de)(de)(de)防(fang)(fang)彈材(cai)料多為(wei)金屬板和(he)陶(tao)瓷板等單(dan)一(yi)材(cai)料,該類防(fang)(fang)彈材(cai)料需利用(yong)增(zeng)加材(cai)料厚度(du)或(huo)疊(die)層使用(yong)等手(shou)段(duan)保證其防(fang)(fang)護(hu)效果,這給配備對象造成較大的(de)(de)(de)質量負擔,制約(yue)了戰(zhan)術的(de)(de)(de)有效發揮。現今防(fang)(fang)彈材(cai)料發展的(de)(de)(de)主(zhu)要目標是實(shi)現防(fang)(fang)彈材(cai)料的(de)(de)(de)“質量輕(qing)、成本低、功能(neng)強(qiang)且使用(yong)壽命長”的(de)(de)(de)性能(neng)統一(yi)。
金屬(shu)板(ban)防(fang)彈(dan)材(cai)(cai)料(liao)強(qiang)度高(gao)(gao)、韌性(xing)好(hao),主要(yao)應用(yong)于(yu)防(fang)爆車和(he)裝甲(jia)戰(zhan)車等特種(zhong)車輛(liang)。當遇到(dao)高(gao)(gao)速沖擊侵徹時,金屬(shu)板(ban)防(fang)彈(dan)材(cai)(cai)料(liao)具有較(jiao)高(gao)(gao)塑(su)性(xing)變形能(neng)(neng)力(li)且形變均勻(yun),既能(neng)(neng)吸收高(gao)(gao)速子彈(dan)的(de)(de)動能(neng)(neng),又(you)可以(yi)避免(mian)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)塑(su)性(xing)變形局部集中而(er)引起(qi)的(de)(de)開(kai)裂(lie)。但是,金屬(shu)防(fang)彈(dan)材(cai)(cai)料(liao)質量(liang)大、易(yi)銹(xiu)蝕、制(zhi)造及處理工(gong)藝(yi)復雜、難于(yu)制(zhi)作異型結構件,且在減輕負重與增強(qiang)防(fang)護性(xing)能(neng)(neng)兩者(zhe)之(zhi)間很難取得平衡(heng)。陶(tao)(tao)瓷(ci)板(ban)材(cai)(cai)料(liao)具有極(ji)高(gao)(gao)的(de)(de)強(qiang)硬度、彈(dan)性(xing)模量(liang)和(he)相對(dui)金屬(shu)較(jiao)低(di)的(de)(de)密度,化(hua)學穩定性(xing)良好(hao),耐高(gao)(gao)溫、耐沖蝕和(he)耐磨損(sun),能(neng)(neng)在減輕裝甲(jia)質量(liang)的(de)(de)基礎上很好(hao)地抵御(yu)高(gao)(gao)速穿甲(jia)彈(dan)的(de)(de)侵蝕。然而(er)由于(yu)陶(tao)(tao)瓷(ci)板(ban)材(cai)(cai)斷裂(lie)韌性(xing)低(di)、常溫下熱膨脹系數小(xiao)、對(dui)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao)(gao)和(he)抗多發(fa)彈(dan)打擊能(neng)(neng)力(li)差等缺(que)點,均質陶(tao)(tao)瓷(ci)材(cai)(cai)料(liao)還不(bu)能(neng)(neng)單獨用(yong)于(yu)防(fang)彈(dan)裝甲(jia)的(de)(de)制(zhi)造。
由于單(dan)(dan)一(yi)材(cai)料(liao)已經不能完全滿足使(shi)用(yong)要(yao)求,將(jiang)(jiang)兩種(zhong)或多(duo)種(zhong)不同(tong)(tong)材(cai)料(liao)組合(he)(he)(he)(he)(he)在(zai)一(yi)起制(zhi)成(cheng)多(duo)層(ceng)組合(he)(he)(he)(he)(he)防(fang)(fang)彈(dan)材(cai)料(liao)成(cheng)為(wei)研究的(de)突(tu)破點(dian)。組合(he)(he)(he)(he)(he)防(fang)(fang)彈(dan)材(cai)料(liao)各組分在(zai)性能上(shang)相互(hu)取(qu)長補短,產生(sheng)協同(tong)(tong)效應,可使(shi)其(qi)綜合(he)(he)(he)(he)(he)性能相對于單(dan)(dan)一(yi)均質材(cai)料(liao)有(you)明顯(xian)(xian)提高(gao),如(ru)在(zai)船用(yong)鋼(gang)裝甲(jia)(jia)上(shang)附加一(yi)層(ceng)陶(tao)瓷(ci)面板,可以顯(xian)(xian)著降低彈(dan)體(ti)的(de)侵徹、鈍化及碎裂(lie)能,并在(zai)將(jiang)(jiang)其(qi)結(jie)構質量(liang)降低1/4的(de)基礎上(shang)還(huan)可以將(jiang)(jiang)抗沖(chong)擊(ji)板的(de)單(dan)(dan)位(wei)面密(mi)度吸能量(liang)提高(gao)35%以上(shang);將(jiang)(jiang)陶(tao)瓷(ci)板材(cai)料(liao)作(zuo)為(wei)高(gao)性能纖維復(fu)合(he)(he)(he)(he)(he)防(fang)(fang)彈(dan)材(cai)料(liao)的(de)抗沖(chong)擊(ji)前板,可以代(dai)替笨重的(de)合(he)(he)(he)(he)(he)金材(cai)料(liao)應用(yong)在(zai)防(fang)(fang)彈(dan)裝甲(jia)(jia)上(shang);在(zai)玻璃鋼(gang)中(zhong)間夾入增韌(ren)聚丙烯制(zhi)備的(de)復(fu)合(he)(he)(he)(he)(he)板材(cai),其(qi)防(fang)(fang)彈(dan)效果明顯(xian)(xian)比(bi)單(dan)(dan)一(yi)板材(cai)更加優越;在(zai)燒(shao)結(jie)合(he)(he)(he)(he)(he)金顆粒的(de)鋼(gang)板基體(ti)上(shang)覆蓋混合(he)(he)(he)(he)(he)均勻(yun)的(de)塑料(liao)粉末,然后通過(guo)模壓(ya)成(cheng)型獲得的(de)金屬塑料(liao)組合(he)(he)(he)(he)(he)材(cai)料(liao),既具有(you)金屬材(cai)料(liao)的(de)力(li)學性能,又(you)具有(you)較好的(de)阻尼(ni)減振性能,且使(shi)用(yong)壽命(ming)較長。用(yong)陶(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)作(zuo)夾層(ceng)板與(yu)鋼(gang)板組合(he)(he)(he)(he)(he)使(shi)用(yong),其(qi)防(fang)(fang)彈(dan)性能甚至超過(guo)同(tong)(tong)等厚度下均質鋼(gang)裝甲(jia)(jia)的(de)2倍,該復(fu)合(he)(he)(he)(he)(he)防(fang)(fang)彈(dan)材(cai)料(liao)已廣(guang)泛應用(yong)于輕型裝甲(jia)(jia)車輛中(zhong)。
防(fang)(fang)彈(dan)(dan)復(fu)合材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)組分(fen)的(de)(de)(de)(de)選擇與(yu)配(pei)比的(de)(de)(de)(de)優化是制(zhi)備(bei)性能完善的(de)(de)(de)(de)防(fang)(fang)彈(dan)(dan)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)基礎。基體材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)既(ji)應具有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)韌性,又要滿足(zu)制(zhi)備(bei)工藝和(he)(he)使用(yong)環(huan)境的(de)(de)(de)(de)特殊要求;增強(qiang)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)應具有(you)足(zu)夠(gou)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)和(he)(he)模量(liang)(liang),與(yu)基體材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)性能相(xiang)匹配(pei)且(qie)兩(liang)者間應具有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)界面結(jie)合。如(ru)將高(gao)模量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)纖(xian)維與(yu)高(gao)模量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)基體樹脂配(pei)合,其纖(xian)維增強(qiang)防(fang)(fang)彈(dan)(dan)復(fu)合材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)抗沖擊強(qiang)度(du)(du)將提高(gao)。對(dui)于層狀(zhuang)復(fu)合材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao),層間粘合的(de)(de)(de)(de)優化設計也是增強(qiang)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)防(fang)(fang)彈(dan)(dan)性能的(de)(de)(de)(de)重要方面,層間膠(jiao)粘劑(ji)需具備(bei)高(gao)的(de)(de)(de)(de)剪(jian)切強(qiang)度(du)(du)、剝離強(qiang)度(du)(du)及優良的(de)(de)(de)(de)韌性。
