碳纖維複合材料防彈衣的製作方法
2023-09-17 15:41:45 3
專利名稱:碳纖維複合材料防彈衣的製作方法
技術領域：
本發明實屬安全防護範疇。碳纖維複合材料防彈衣是於五種以上材料複合成一體的。先後使用了高強度、導熱、散熱極佳的，其它任何材料無法比擬的聚丙烯腈碳纖維，超高強、高彈聚乙烯纖維，阻燃芳綸纖維，輕質的斯佩克特拉縴維，韌性好的繭蠶絲，拉力大的特沃綸纖維，剛性好的聚胺酯平板，即透氣又防水的聚胺酯薄膜。充分利用各種材料的優點躋於一身，最佳性能組合在一起，體現了防彈衣的整體優勢及其碳纖維複合材料功能多樣化防彈、防割、防刺、防暴、防火等性能。
背景技術：
近些年來，大部分材料製造的防彈衣，通常是單一材質或者很少幾種材質用的是凱夫拉縴維、超高分子量聚乙烯纖維，迪柯瑪纖維，合金鋼板，陶瓷板等。它們不是材質太硬、太沉、不透氣、不散汗，就是彈擊後凹陷度深，易造成穿衣者非損性傷害。據資料介紹世界軍事強大的美國製造的防彈衣，一般僅採用凱夫拉縴維和陶瓷板複合。在阿富汗、伊拉克戰爭中製作的防彈衣，根據防護面積的不同0.28～0.34m2，每件約重6.65～6.95公斤。士兵穿起來笨重，行動不方便，大汗淋漓，沒有隱蔽性。針對現有防彈衣材質，技術存在的不足，我們發明了碳纖維複合材料防彈衣。碳纖維最大最突出的特點是導熱、散熱性極佳。它能完全並充分吸收高能量子彈射入時的能量，並能將能量迅速地分散到整個面積上。有效地阻止子彈的擊穿，彈擊後凹陷度十分小，防彈級別可以從1-6級(4-6級需加插板)，重量輕而且適宜，減震性好。對中國製造的衝鋒鎗、半自動步槍、54式手槍的鉛芯彈和鋼彈十分有效。該種防彈衣用的材料體現了世界單兵防護裝備的發展方向，為設計和開發適合我軍的單兵防護、防暴服、防彈車等系列產品提供了新思路，並已向輕型化，舒適性等方向發展。
發明內容
碳纖維複合材料防彈衣，是以聚丙烯腈碳纖維，芳綸纖維，超高強、高彈聚乙烯纖維，斯佩克特拉縴維，繭蠶絲，特沃綸纖維為傳導、減震增強材料，選用聚胺酯平板為隔強材料，聚胺酯薄膜為防水透氣材料複合而成。其內容是配方1 成分 Wt％ 配方2 成分 Wt％聚丙烯腈碳纖維 2-17 聚丙烯腈碳纖維 2-17芳綸纖維 5-15 斯佩克特拉縴維 6-16超高強高彈聚乙烯纖維 16-19 芳綸纖維 5-18繭蠶絲 4-20 超高強高彈聚乙烯纖維 10-15聚胺酯平板 5-15 特沃綸纖維 10-15聚胺酯薄膜 2-14 聚胺酯平板 5-10聚胺酯薄膜 2-9具體實施方式
據各軍種、兵種、警用防護要求，將配方1、配方2各種材料分別依次排列鋪設整平，每層層之間塗上用工業酒精(無水乙醇)烯釋的環氧樹脂膠(比例4∶1)，然後用100噸四柱油壓機先冷壓溫度為25～28℃；壓力為0.4～0.8Gpa；保壓時間為2-6分鐘。於是加熱套通電進行熱壓溫度為110～130℃；壓力為0.6～1Gpa；保壓時間為8～12分鐘。之後，取下製片再與外罩衣服縫製成型。通過實地射擊試驗表明，碳纖維複合材料防彈衣將射入的子彈衝擊能量迅速地分散到整個片面積上，只經很少層數減震後，就大大地縮小了防彈衣的凹陷深度，達到國家GA141-2001標準。同時也證實了碳纖維複合材料防彈衣，穿著舒適，即靈活又方便。可製成普通便服及西服式樣，具有良好的隱蔽性，對身體的重要部位能有效防護。
權利要求
1 碳纖維複合材料防彈衣，是以高強聚丙烯腈碳纖維、斯佩克特拉縴維、芳綸纖維、超高強超高彈聚乙烯纖維，繭蠶絲、特沃綸纖維，為導熱、散熱、減震增強材料；聚胺酯平板為隔強材料；聚胺酯薄膜為防水、透氣材料複合而成。其技術配方如下配方1成分 Wt％ 配方2成分 Wt％聚丙烯腈碳纖維 2-17 聚丙烯腈碳纖維 2-17芳綸纖維 5-15 斯佩克特拉縴維 6-16超高強高彈聚乙烯纖維 16-19 芳綸纖維 5-18繭蠶絲 4-20 超高強高彈聚乙烯纖維 10-15聚胺酯平板 5-15 特沃綸纖維 10-15聚胺酯薄膜 2-14 聚胺酯平板 5-10聚胺酯薄膜 2-9
專利摘要
碳纖維複合材料防彈衣，屬於安全防護範疇。原有的防彈衣材質較為單一，質量重，透氣性差，多層減震緩慢，子彈衝擊能量不能迅速傳遞出去，造成穿透層數多等蔽病。針對上述存在的問題，現在我們研發出了碳纖維複合材料輕質、軟質、半軟質防彈衣。它是由聚丙烯腈碳纖維、芳綸纖維、超高強高彈聚乙烯纖維、斯佩克特拉縴維、繭蠶絲、特活綸纖維、聚胺酯平板、聚胺酯薄膜複合製作而成。該種防彈衣的特點是將各種材料的優異性能躋於一身；質輕，導熱、散熱性好，即時將子彈的衝擊能量迅速、快捷地分散到整個面積上，穿透層數少、凹陷度小，對身體有效地防護。通過彈道實測，達到GA141－2001安全標準，凹陷度9.3－10.4mm。並實現了一衣多能；防彈、防割、防刺、防暴、防火。
文檔編號F41H1/00GKCN1651849SQ200410039076
公開日2005年8月10日 申請日期2004年2月2日
發明者陳殿珩, 陳星星, 邢晶石 申請人:陳殿珩導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan