软质防弹材料的发展

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1、软质防弹材料的发展防护装备技术研究eooooE“qooouoooioopoom’o”e。。ntCPP

2、邱日祥杨杰文弋吴爽（公安部第一研宄所【摘要】北京100048）近年来，软质防弹材料发展非常迅猛，本文系统地分析了软质防弹材料的防弹机理及其影响因芳纶纤维素.提出了防弹装备设计的关注点。【关键词】软质防弹材料高性能聚乙烯纤维TheDevelopmentofSoftBal1isticMaterialQiuRixiangYangJieWenGewuShuang(TheFirStResearchlnstitute

3、ofMinistryofPublicSecuntyofP.R.C,Beijing。100048)【Abstract】Recently,theballisticequipments.deve1opmentofsoftbal1isticmateria1isveryfast.Thisarticleanalyzestheballisticmechanismandtheeffectfactorsoftheba11isticproperties,moreoverthisarticleintroducesthefocu

4、sofdesignof【Keywords】soft1概述ba11isticmaterial；highperformancepolyethylenefibe；aramidfiber1000.发展到第二代特维隆2000.直至特维隆CT超细纤维。对于超高分子量聚乙烯纤维.荷兰DSM公司由SK60、SK65发展到SK75、SK76,联合信号公司则有S900、S1000、¥2000等品种。这些纤维还一直在朝高强度、高模量、细旦化方向发展。随着材料技术的发展.新材料也层出不穷.俄罗斯的芳纶纤维（属于杂环芳香型聚酰胺）

5、也比较成熟.但产量小。1999年E1本以商标名“Zv1on”推出聚对苯撑苯并二恶唑（PB0）纤维，其抗拉强度和模量高出芳纶很多.素有“纤维之王”之称。但PB0纤维的成本非常高。阿克苏?诺贝尔公司经过10多年的努力.研制出一种新型刚性聚苯撑毗啶并咪唑的聚合物（简称M5）,其性能超越芳纶。美国的玛格兰系统国际公司（MagellanSystems应用。后来.实验室中乂发现了炭纳米管纤维、蜘蛛丝、野鸡毛等生物蛋白纤维可以用作防弹材料。液体剪切增稠技术（STF.ShearThickenF1uid1也被用于人族聚酰胺

6、纤维商业化产品一一凯芙拉（Kev1ar）:1986年美国联合信号公司得到荷兰DSM公司专利许可后.开始以Spectra为商标生产超高分子量聚乙烯纤维。前者标志着防弹材料由硬质向软质的转变.改变了人们对防弹机理的认识.极大地拓展了防弹材料的空间：后者则加速了防弹材料向轻量化、舒适化方向发展…。对于芳纶纤维.杜邦公司从第一代的K29，到第二代K129、KM2.直至最近的警用防弹衣用超舒适性能防弹织物纤维(KevlarProtera),其纤维越来越体防护上以提高产品的舒适性。但是.这些技术由于种种原因还没有得到

7、广泛的应用。在我国.软质防弹材料在20世纪末期发展很快.国产高性能聚乙烯纤维及其无纬布技术发展相当迅猛.生产企业达到20多家.如湖南中泰特种装备有限责任公司、上海斯瑞聚合体科技有限公司、北京同益中特种纤维技术开发有限公司等.其产品质量也逐步赶超国际先进水平。这几年.国产芳纶纤维也有长足进步.打破了只有国外发达国家拥有的历史.烟台泰和新材料股份有限公司等企业也具有批量生产的能力。2防弹材料的防弹机理单根纤维或束丝并不能起到防弹的作用.只有将纤维按一定的规律2013年第3期中国个体防护装备9细.强度越來越高。

8、荷兰阿克苏?诺贝尔(AkzoNobel.目前已是E1本Teijin)公司的芳纶纤维.从第一代特维隆(Twaron)IntelTIational)购买了该专利和美国陆军共同幵发其在防弹方诎的万＞7数据IIPPI防护装备技术研究ChinaPersonalPmtec吐’’Equipment排列整合起来.才能有效抵御子弹或破片的侵袭。冃前防弹高性能纤维布有两种主要类型：机织布和无纬布。前者主要是通过箭杆织机加工的平纹机织布后者则是利用特殊的单向复合似nidriection)工艺制成。硬质防弹材料(如防弹钢板、防弹

9、陶瓷等)受到高速子弹冲击后.一方面防弹材料自身变形、碎裂等吸收子弹的动能.同时利用自身硬度改变弹头或破片的形状并将自动反弹开.消耗子弹动能.起到防弹作用。而软质防弹材料的防弹机理主要也是两个方面：一是将弹体变形/碎裂.变形/碎裂后的弹头/破片被防弹材料反弹开：二是通过防弹材料的拉伸变形、断裂等方式消耗弹头的动能。以高性能纤维为主要防弹材料的软体防弹材料.主要通过以下五种作用“抓住”子弹或弹片来达到防弹的目的㈣：(1)织物的变形