高性能纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料防彈裝甲的研究.pdf

1、本文以S-玻璃纖維、UHMWPE纖維、對位芳綸1414纖維和雜環(huán)芳綸纖維為增強(qiáng)纖維材料，以聚烯烴樹脂、水性聚氨酯樹脂、乙烯基酯樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂為樹脂基體，通過熱壓工藝制備正交UD結(jié)構(gòu)和機(jī)織物結(jié)構(gòu)（2D平紋和3D角聯(lián)鎖）的高性能纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料裝甲板，通過彈擊實驗研究高性能纖維力學(xué)性能、高性能纖維種類、樹脂基體類型、混雜方式、增強(qiáng)體結(jié)構(gòu)和子彈類型等因素對復(fù)合材料裝甲板防彈性能的影響，隨后通過復(fù)合材料裝甲板彈擊實驗后表面形貌和彈孔內(nèi)

2、表面形貌的觀察，結(jié)合沖擊波機(jī)理分析高性能纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料裝甲板被子彈侵徹后的破壞機(jī)制。研究結(jié)果顯示:
　　UHMWPE纖維增強(qiáng)聚烯烴樹脂基復(fù)合材料裝甲板防彈性能與UHMWPE纖維的強(qiáng)度和模量呈正相關(guān)，但纖維模量對復(fù)合材料裝甲板防彈性能的影響程度隨著模量的增加而逐漸變?nèi)?在水性聚氨酯樹脂體系中，四種高性能纖維防彈性能由高到低依次為:UHMWPE纖維、雜環(huán)芳綸纖維、芳綸1414纖維和S-玻璃纖維;對熱固性樹脂增韌改性可以提高熱固

3、性樹脂基復(fù)合材料裝甲板的防彈性能;高性能纖維復(fù)合材料混雜能顯著提高復(fù)合材料裝甲板的防彈性能且優(yōu)于其任一組分的純復(fù)合材料裝甲板的防彈性能，對于芳綸1414纖維和UHMWPE纖維的混雜復(fù)合材料裝甲板，以UHMWPE纖維復(fù)合材料作為迎彈面時，其防彈性能最好;UD結(jié)構(gòu)、2D平紋結(jié)構(gòu)和3D角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)三種增強(qiáng)體結(jié)構(gòu)復(fù)合材料裝甲板的防彈性能從大到小依次為:UD結(jié)構(gòu)、3D角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)、2D平紋結(jié)構(gòu)。鋼芯彈侵徹復(fù)合材料裝甲板的能力強(qiáng)于鉛芯彈，并且鉛芯彈口徑