評(píng)價(jià)靶板防彈性能的國(guó)際通用指標(biāo)是彈道極限速度，它是指針對(duì)一定質(zhì)量的彈塊在該速度下(入射方向不變)穿透給定系統(tǒng)靶板的概率為。在防彈過(guò)程中，復(fù)合材料的破壞模式有多種，主要有纖維剪切和拉伸破壞，層合板的分層等。當(dāng)彈丸開(kāi)始作用于復(fù)合材料時(shí)，由于彈丸產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力，織物產(chǎn)生了變形。隨著子彈的侵徹，材料變形越為嚴(yán)重，緊隨著的是分層現(xiàn)象的產(chǎn)生。當(dāng)子彈從材料背面穿過(guò)時(shí)，背部形成較大的鼓包并伴有原纖化的現(xiàn)象產(chǎn)生，彈體進(jìn)入一側(cè)，彈孔基本為圓形，孔內(nèi)呈現(xiàn)整齊的纖維斷頭，而彈體射出面無(wú)明顯彈孔，有長(zhǎng)短不一的纖維抽脫，靶板面部鼓包較小，纖維的斷裂方式主要為拉伸斷裂。若彈體未能穿透靶板，彈孔周圍形成明顯的“+”，靶板背面出現(xiàn)較大的鼓包，靶板內(nèi)部出現(xiàn)分層。而且若靶板增強(qiáng)織物為單向或平紋織物，在彈體射出一側(cè)，靶板的最外層被撕起一些小窄條，撕起和脫落窄條數(shù)量與彈體的沖擊速度和彈體的質(zhì)量有關(guān)。
2增強(qiáng)體對(duì)防彈復(fù)合材料性能的影響
2．1增強(qiáng)纖維性能的影響
在防彈復(fù)合材料中，作為增強(qiáng)體的高性能纖維主要包括高強(qiáng)聚乙烯纖維(UHMWPE)、芳綸纖維、炭纖維和玻璃纖維。UHMWPE¨l的優(yōu)越性能是由于它的超分子結(jié)構(gòu)決定的，其傳播應(yīng)力波的速度相當(dāng)于芳綸纖維的兩倍口。但UHMWPE纖維在高溫下使用強(qiáng)度低，其惰性的分子鏈就很難與通用的樹(shù)脂基體粘接形成性能優(yōu)良的復(fù)合材料。為提高UHMWPE性能，Della[1等采用碳納米管來(lái)增強(qiáng)UHMwPE纖維以提高其防彈性能。此外，射線等外界因素也間接影響著纖維的防彈性能，Alves_l通過(guò)加速實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)250kGy的射線輻射后UHMWPE由韌性向脆性的轉(zhuǎn)換，從而影響其防彈性能。芳綸纖維的化學(xué)鍵主要由芳環(huán)構(gòu)成，這種芳環(huán)剛性高，使聚合物鏈呈伸展?fàn)顟B(tài)，形成棒狀結(jié)構(gòu)，因而纖維具有高模量，并且具有極強(qiáng)的韌性。但芳綸纖維是一種沿軸向排列的有規(guī)則的褶疊層結(jié)構(gòu)，所以其橫向強(qiáng)度低、壓縮和剪切性能差且易劈裂口。玻璃纖維由于韌性較低，在防彈復(fù)合材料中一般用于層合板的夾層，炭纖維則因?yàn)槠漭^低的壓縮強(qiáng)度口。限制了它在彈道性能方面的應(yīng)用。
研究表明口，UHMWPE單位質(zhì)量能量吸收是29．9kJ／kg，炭纖維為63．5kJ／kg。與編織的芳綸／環(huán)氧復(fù)合材料相比，編織炭纖維布／環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料具有較高的能量吸收能力，因此混合脆性的炭纖維與韌性的高性能聚乙烯纖維，能使結(jié)構(gòu)沖擊后保持了完整性及穩(wěn)定性，但能量吸收能力有所下降。張佐光胡等人通過(guò)對(duì)不同面密度的玻纖復(fù)合材料靶板、芳綸復(fù)合材料靶板以及DyneemaUD66復(fù)合材料靶板進(jìn)行了靶試，發(fā)現(xiàn)這三種復(fù)合材料的吸能都隨面密度的增加而增加，但增加速度不同，芳綸纖維和高強(qiáng)聚乙烯纖維明顯優(yōu)于玻璃纖維。
除了高性能纖維外，天然纖維在防彈領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸受到人們的重視。Wambua_1等人曾對(duì)黃麻、亞麻、大麻織物增強(qiáng)聚丙烯的復(fù)合材料防彈性能進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)亞麻織物增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的防彈性能竟高于純金屬鋼板，但黃麻和大麻織物防彈復(fù)合材料的防彈性能稍遜于純金屬鋼板。
2．2二維織物結(jié)構(gòu)的影響
Roylance等'2。。指出，除了纖維的性能之外，織物的組織對(duì)材料的防彈性能同樣有著很大的影響。Karahan~等認(rèn)為，對(duì)于機(jī)織物，由于交織的作用，紗線必定存在彎曲，當(dāng)織物表面受到?jīng)_擊作用的時(shí)候，作用力就會(huì)產(chǎn)生水平方向以及垂直方向的分量F和F(如圖2所示)，這會(huì)導(dǎo)致紗線之間相對(duì)滑移嚴(yán)重，產(chǎn)生更大創(chuàng)傷。
.jpg)
相關(guān)信息 
推薦企業(yè) 推薦企業(yè)
推薦企業(yè)
源經(jīng)編.gif)
您所在的位置：
