高性能纤维在软质防弹服材料中的应用

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简析软质防刺服的发展现状

简析软质防刺服的发展现状

13C HINA S ECURITY P ROTECTION T ECHNOLOGY A ND A PPLICATION 2021年第1期1引言近年来,随着经济发展失衡问题愈发严重,世界各地贫富分化加剧,社会矛盾不断激化。

尤其是在突如其来的新冠肺炎疫情影响之下,恐怖主义、分裂主义、极端宗教势力活动日渐猖獗,导致部分地区政治局势动荡,暴力冲突频发。

2020年6月7日,美国纽约发生一起疑似恐怖主义袭击事件,1名极端分子手持匕首突袭一名警察并造成其重伤。

2020年12月7日,法国巴黎发生暴力示威游行,67名警员在执勤中受伤,其中重伤人员绝大部分为锐器所伤。

大量事实证明,执法人员在暴力事件中面对的致命威胁有相当大比例是来自刀具、尖锥等锐器伤害而非枪械。

因此,目前各国在安全防护装备领域更多聚焦于防刺服的设计及研发。

2防刺服的机理及标准与通过材料的断裂和变形消耗侵入物冲击能量的防弹机理不同。

防刺机理是由于刺入过程中防刺材料的垂直剪切强度变大,导致刀尖变形加速,从而阻止锐器继续向前行进,进而达到防护目的。

1997年开始,英国警署科学发展部通过对不同穿刺技术对男性群体所施予的穿刺能量频率进行了研究,在1999年制定了PSDB 防刺服标准。

2000年,美国国家司法机构(NIJ)和HOSDB (PSDB)合作,制定出了一个新的系统性测试标准:NIJ0115.00。

这两个标准的测试方法基本相同,即借助落体以一定的角度和摘 要:关键字:本文介绍了防刺服机理、标准及发展状况,并对现阶段主要应用于防刺领域的软质防刺材料及生产工艺进行简要分析。

防刺服 防刺标准 软质防刺材料 高性能纤维简析软质防刺服的发展现状■ 文/北京普凡防护科技有限公司 刘凯 孙向玲 王艳能量刺向置于支撑架的防刺服,测试能否刺入和刺穿深度。

借鉴国外先进经验并立足于本国实际需要,我国于2008年制定相关防刺服标准,并于2019年更新为GA 68-2019《警用防刺服》标准。

防弹衣材料

防弹衣材料

防弹衣材料防弹衣是一种能够保护人身安全的重要装备,也是现代军事、警察、特种部队等专业人员必备的防护装备之一。

防弹衣的最主要功能就是能够抵御弹片、子弹等来自各个方向的攻击,保护使用者免受伤害。

防弹衣的材料一般采用高性能的纤维材料。

比较常见的防弹衣材料包括凯夫拉、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、陶瓷、钛合金等。

凯夫拉是一种具有极高强度和韧性的合成纤维材料,由于它的独特结构和性质,在防弹衣中有着广泛的应用。

凯夫拉纤维的强度是钢材的5倍,而密度仅为钢材的1/3。

凯夫拉纤维能够有效地分散和吸收弹片或子弹的撞击能量,从而避免伤害的发生。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种具有极高强度和抗冲击性能的聚合物材料,被广泛应用于防弹衣材料的制造中。

UHMWPE纤维比凯夫拉纤维更轻,而且耐化学腐蚀性能更好。

它的强度比钢材还要高,同时具有较好的柔韧性和耐磨性能,能够有效地抵抗弹片或子弹的撞击。

陶瓷是一种常见的防弹衣材料,由于其硬度和脆性,可以有效地承受弹片或子弹的撞击。

陶瓷材料常常与纤维材料相结合,通过层压或插板的方式使用。

纤维材料能够有效地吸收和分散撞击能量,而陶瓷材料则起到了抵挡和阻止弹片或子弹穿透的作用。

钛合金因为其较低的密度和良好的强度也常用于制造防弹衣。

钛合金的强度比钢材高,同时又相对较轻,能够提供较好的防弹性能。

然而,由于钛合金的成本较高且加工难度较大,所以在实际应用中并不常见。

综上所述,防弹衣材料主要采用凯夫拉、超高分子量聚乙烯、陶瓷和钛合金等材料。

这些材料都具有较高的强度和抗冲击性能,在防护人员免受弹片、子弹等攻击时发挥了重要作用。

随着材料科学和技术的不断发展,防弹衣材料的性能将会不断提升,为使用者提供更有效的保护。

高性能PBO纤维的开发和应用

高性能PBO纤维的开发和应用
NAVTEC 连续在世界各大赛事中 (America's Cup, Multihull, Open 60, Volvo, and Maxi boats) 对 其生产的各种 NAVTEC PBO 进行了 7 年的跟踪, 产品主要性能保持良好水平。 2.2.3 美国空军研究实验室用于特殊产业
收稿日期:2010-04-09 修回日期:2010-05-24 作者简介:李旭 (1963~),男,高级工程师,长期从事涤纶短纤维的 生产和研究开发工作。
180 t/a 纺丝生产线,并于 1995 年春开始投入部分 机械化生产,1998 年 PBO 的生产能力达到 200 t/a, 商品名为 Zylon。2003 年达到 500 t/a,2008 年达到 1 000 t/a [3]。现在日本东洋纺仍然是世界上唯一一家 可以进行商业化生产 PBO 纤维的公司。此外,荷 兰阿克苏诺贝尔公司纤维研究所和 DELF 大学于 1997 年合作开发了商品名为 M5 的新型 PBO 纤维, 但目前尚处在开发阶段 [4]。
232抗冲击防护服北京宇航通泰应用技术研究所特种纤维复合材料天津加工中心德国rbus公司中国总代理是从事高性能纤维应用产品研发生产与销售的高科技企业公司推出的p纤维防弹衣系列产品基于穿甲力学和创伤弹道生物力学的原理应用国外最新的p纤维软质防弹材料和国内先进技术采用该研究所独特的结构设计和制造新工艺不但能有效地防止不同级别弹头的贯穿同时能避免或显著地减轻人体受弹击时造成的非贯穿性损伤能完全吸收高能量子弹射入能量有效地防止子弹贯穿
国家尖端科技的发展水平,并成为一类具有战略意
义的材料资源。东洋纺生产的 Zylon 主要产品和规
格如表 1 所示。
表 1 东洋纺公司生产的 Zylon 主要产品和规格

FDY3-R防弹衣

FDY3-R防弹衣

FDY3-R防弹衣关键词:超强纤维防水防紫外线舒适标题:FDY3-R防弹衣型号FDY3-R防护级别:3级防护枪械类型:1979年式轻型冲锋枪防护枪弹类型:1951年B式7.62㎜手枪弹(铅芯)弹速:480-515m/s防护面积:0.25㎡-0.30㎡重量:2.8-3.4kg规格:S(0.25㎡)/M(0.28㎡)/L(0.30㎡)文字描述:选用荷兰迪尼玛公司超强纤维材料制作,具有布料柔软,重量轻,穿着舒适以及防水,防潮,防紫外线等特点,穿着后跑、跳、跪、蹲、俯仰、转体等动作灵活。

贴身面的PC片和泡沫片,可减轻枪弹对人体造成的冲击力。

这款防弹衣因其优异性能获1995年中国科技博览会金奖与1996年第八届中国新技术新产品博览会金奖等多项认可。

适用于警察执法及保安押运等的防护.FDY4-B防弹衣关键词:多功能可定制软质防弹插板标题:FDY4-B防弹衣型号FDY4-B防护级别:4级防护枪械类型:1954年式手枪防护枪弹类型:1951年B式7.62㎜手枪弹(铅芯)弹速:420-450m/s防护面积:软质部分0.25㎡-0.30㎡插板:0.075㎡重量:软质部分2.0-2.6kg插板:钢质1.18kg/块、复合0.96kg/块规格:S(0.25㎡)/M(0.28㎡)/L(0.30㎡文字描述:属半软质多功能防弹衣系列,采用高性能聚乙烯纤维无纬布做防弹层,防弹层外采用涂膜聚氨酯牛津布做保护套,采用热烫工艺,具有质地柔软,具有密封性好防水效果佳的特点,外套采用高级迷彩纺毛哔叽面料(颜色有迷彩,警蓝等),缝制工艺精细。

结构新颖,拆洗方便,穿着灵活。

在软质基础上还加上了防弹插板,是防弹产品中的佼佼者,同时亦可根据用户需求制成防弹性能更高的等级。

该产品多为武警,特警,押运公司配备。

钢质防弹盾牌关键词:防弹强易维护轻便标题:钢质防弹盾牌防护级别:5级防护枪械类型:1979年式轻型冲锋枪防护子弹类型:1951年B式7.62mm手枪弹(钢芯)弹速:480~515m/s防护面积:0.50平方-0.78平方规格:宽500mm , 高1000mm材料组成:合金钢重量:9.80—15.30kg+1.50玻璃+5kg附件文字描述:选用超强纤维材料制成,具有重量轻、穿着舒适、活动灵活等优点。

纤维增强防弹复合材料及应用

纤维增强防弹复合材料及应用

引言传统的防弹材料以金属和陶瓷为主,这类防弹板材的使用寿命长,但存在着一些缺点,例如质量比较重等。

新型防弹塑料作为高强度材料,它可用来制作防弹玻璃和防弹服,质量只有传统材料的1/5至1/7[1]。

这是一种经过特殊加工的塑料材料,与正常结构的塑料相比,具有超强的防弹性。

传统的防弹材料在被子弹击中后会出现受损变形,无法继续使用,但这种新型材料受到子弹冲击后,虽然暂时也会变形,但很快就会恢复原状并可继续使用[2,3]。

新型防弹塑料为纤维增强复合材料(FiberReinforced Polymer-FRP),不仅能防止弹头得侵彻,而且能吸收子弹得冲击能量,避免冲击能量造成得伤害。

1. 防弹材料的防弹标准新型防弹材料的防弹标准沿用的旧防弹材料的标准,大体上按防弹性能将防弹材料分为A和B两个类别。

根据GA165-2016,A类为弹头或弹片未穿透防弹材料,防弹材料背面有飞溅物,但没有穿透测试卡。

B类为弹头或弹片未穿透防弹材料,防弹材料背面无飞溅物[4]。

具体的防弹等级按枪弹类型、弹头标称质量(g)、枪弹初速(m/s)、弹头结构、弹头直径×弹头长度(mm)、适用枪型分为六个等级以及特殊枪械对应的特殊等级[5],在此不做赘述。

2. 纤维复合材料的防弹机理最早的防弹材料多使用陶瓷、金属等材料,当子弹打到防弹材料上时,将弹体或弹片碎裂后形成的破片予以弹开[5],但是弹头产生的巨大动纤维增强防弹复合材料及应用张忠峰王克俭*(北京化工大学机电工程学院)摘要:本文主要介绍了新型防弹复合材料的防弹原理、纤维增强防弹复合材料的进展及防弹塑料片材的应用。

关键词:防弹塑料纤维增强复合材料超高分子聚乙烯纤维Fiber Reinforced Bulletproof Composites and ApplicationsZhang Zhongfeng Wang Kejian*(College of Mechanical and Electrical Engineering,Beijing University of Chemical Technology)Abstract:This paper mainly introduces the bulletproof principle of new bulletproof composite material,the progress of fiber reinforced bulletproof composite material and the application of bulletproof plasticsheet material.Keywords:bulletproof plastics fiber reinforced composites ultra-high molecular polyethylene fibers能无法消减,对被防护对象仍会造成一定的冲击。

功能材料-超高分子量聚乙烯纤维材料(UHMWPE)在防弹领域的应用

功能材料-超高分子量聚乙烯纤维材料(UHMWPE)在防弹领域的应用

《功能材料》期末考核题目:超高分子量聚乙烯纤维材料(UHMWPE)在防弹领域的应用*名:***学号: ************专业:化学工程与工艺2013-2014年第二学期1.摘要超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维也称超高模聚乙烯(UHMPE)纤维或伸长链聚乙烯纤维(ECPE),是20世纪90年代初出现的第三代高强高模纤维。

它的相对分子量为100~600万之间,分子形状为线型伸直链结构,取向度接近100%,强度是当今纤维之最,具有良好的机械性能。

与其他纤维的性能对比。

UHMWPE纤维还具有耐紫外线辐射、耐化学腐蚀、比能量吸收高、介电常数低、电磁波透射率高、摩擦系数低及突出的抗冲击、抗切割等优异性能。

因此,UHMWPE纤维是制作软质防弹服、防刺衣、轻质防弹头盔、雷达罩、运钞车防弹装甲、直升机防弹装甲、舰艇及远洋船舶缆绳、轻质高压容器、航天航空结构件、深海抗风浪网箱、渔网、赛艇、帆船、滑雪撬等的理想材料。

由于UHMWPE纤维性能优异,应用潜力巨大,因此,近年来UHMWPE纤维及其复合材料受到了国内外的普遍关注。

2.引言传统钢制防弹材料的防护水平能满足使用要求,不过重量和刚性严重降低了此类材料在使用中的舒适性,而且还存在跳弹伤人的危险.随着世界高新技术、纤维合成与纺丝工艺的发展,高性能纤维得到了不断发展创新,目前已进入了一个高速发展阶段,用高性能纤维材料制成的防弹材料质轻、柔韧性好、防护效果佳,近年来,各国用高性能纤维材料开发出了各种软式、软硬复合式防弹衣和防弹头盔。

采用芳纶织物制成的软质防弹背心在穿着舒适性上取得了革命性的突破.而UHMWPE纤维的出现又进一步提高了软质防弹复合材料的防护性能。

与芳纶相比,UHMWPE纤维具有更高的强度、模量、比强度、比模量及声波传递速度,这几个因素均与纤维的防弹性能密切相关. 一般认为,上述几个指标越高,纤维的防弹性能越好。

超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)也称UHMWPE纤维,是继碳纤维、Kevlar纤维之后的第三代高性能纤维。

高性能纤维复合材料的防弹性能探讨

高性能纤维复合材料的防弹性能探讨

On le bu lt—pr ofpe f m a c fhi h —pe f r o ror n e o 【 g r o man e fbr o p st s c i e c m o ie
H A GSii U N h-a jn
fntueo ah n S aga U i rt nier gSi c , h nhi 06 0 C ia 3tt f si .h nhi nv s yo E g e n c ne S aga 2 12 , h ) I i F o ei f n i e n
特点 , 保 留了组分材 料 的主要优 点 , 少或克 服组 分 它 减
材料 的缺 陷 , 至 产 生 组 分 材 料 所 没 有 的 优 异 性 能 。 甚

般将高 强 、 高模 、 脆性 的增强 材料 和低强 、 低模 、 韧性
的基 体材 料经成 型加工 方法制 成 防弹复合 材料 。这类 材 料 的物 理机 械性 能优 良, 比强 度 、 其 比模 量 高 于金
兰! 圭璺 : 堂 : 塑 旦 苎 蔓璺
VI8N.。 00 03 o 21 . 8
研 究报 告
l7
高 性能 纤 维 复合 材 料 的 防弹性 能 探讨
黄 时 建
( 上海 工 程 技 术 大 学 服 装 学 院 , 海 2 12 ) 上 0 60

要 用芳纶 、 超高分 子量 聚乙烯和 P O长丝为增强材料 , B 以无 纬布 、 织布两种纤维 排列形式 , 机 以不 同性能的 黏结剂为基 体材料制作防弹复合材料 , 分析比较了实弹射击后 的综合 防弹效果。认为无 纬布形 式的抗 穿透能力 优于机织 布 , 同
2 1 纤维 .
加结构质量, 势必降低机动性 , 因此 , 防护材料 的质轻

凯夫拉纤维在防弹材料上的应用研究进展

凯夫拉纤维在防弹材料上的应用研究进展

《近现代军事功能材料》课程论文凯夫拉纤维在防弹材料上的应用研究进展学院名称:专业:班级:学号:姓名:指导教师:二〇一九年十一月凯夫拉纤维在防弹材料上的应用研究发展摘要:防弹衣的原理就是通过材料的变形破裂,吸收和消耗子弹或破片的动能,阻止其穿透。

现代防弹衣的终极追求是在保证防护性能的同时尽可能轻薄,根据防弹结构的材质不同,主要可分为软质、硬质两类。

20 世纪60 年代,美国杜邦公司合成出一种新的芳纶纤维,命名为凯夫拉。

被迅速用于防弹衣的制造。

用这种材料制成的防弹衣仅重2-3千克,而且穿着舒适,行动方便,很快就被世界上许多国家的军队采用。

[1]关键词:凯夫拉,防弹衣,轻便,防弹头盔,性质,生活的应用。

A bstract:The principle of bullet proof vest is to absorb and consume the kinetic energy of bullet or fragment and prevent its penetration through the deformation and fracture of material. The ultimate pursuit of modern bulletproof clothing is to ensure the protection performance as thin as possible. According to the different materials of bulletproof structure, it can be divided into two categories: soft and hard. In the 1960s, DuPont company in the United States synthesized a new kind of aramid fiber, named Kevlar. It was rapidly used in the manufacture of bulletproof vests. The bulletproof vest made of this material weighs only 2-3kg, and it is comfortable to wear and convenient to move. It is quickly adopted by the military forces of many countries in the world.Key words: Kevlar, bulletproof vest, light weight, bulletproof helmet, nature, application of life.Research and development of Kevlar fiber in bulletproofmaterialsLantian Ge(Jiangsu University of Technology,Changzhou,Jiangsu 213000)一,凯夫拉纤维的发现如此具有影响力的材料,竟然是出自一个出生在美国的波兰老奶奶之手——被誉为“防弹衣之母”的斯蒂芬妮·露易丝·克沃勒克(Stephanie Louise Kwolek),克沃勒克于1923年7月31日出生于美国匹兹堡,她的父母都是来自波兰的移民,父亲在她10岁时去世。

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C P PE
高 性 能 纤维 在 软 质 防弹 服材 料 中 的应 用
吕海 荣 韩大 伟 2
( 1中国纺 织科 学研究 院
北 京 1 0 2 ;2北 京邦维 高科 特种 纺织 品有 限责任公 司 北京 1 0 4 ) 00 5 0 0 8
【 摘
要】 高性 能纤维具有优异 的理化性能 ,在个体防护领域有着广泛的应 用。本文介绍 了高性能纤维在软 软质 防弹服 防弹性能
、 直 。
通 过 防弹层 在受 侵 彻过 程 中的变 形 、破坏 .消 耗 弹
防弹 服 是 在 特 定 的环 境 下 . 了保 证 人 的生 命 体 破碎 的动 能 .达 到 防止 弹 体或 碎片 对人体 的贯穿 为
安全 而 穿着 的一 种个 体 防护装 备 它通 过 吸收 和耗 性 损伤 .以及避 免 弹体 冲击 波对 人 的非贯 穿性 损 伤
c e sr r p r e w ih h v w d s i p ro a p oe t e i l . I t i a e , t e p l ai n n h mit p o e t s h c a e i e u e n e s n l r t c i f d n h s y i v e p p r h a p i t a d c o d v lp n f ih — e o ma c b rwa n r d c d a d a ay e n t e fed o otr ssa tb d r r An e eo me t g — r r n e f e s i t u e n n lz d i h l fs f e itn o y a mo . d o h pf i o i
散 弹体 的动能 ,有效 的保 护 人体 受 防护部 位 …。 根 的 目的_ . 以高 性能 纤维 为 主要服 料 的软质 防 弹 13 . z
据 防弹 服 的使 用 材料 .可 分为 硬质 防 弹服和 软 质 防 服 .其 防 弹机理 以后 者 为主 ,其 防弹 能力 可 以 由公 弹服 软质 防弹 服是 以高 性能 纤维 为服 料 .具 有质 式 ( ) 表 征 : 1 地柔 韧 、质量 轻 、防弹效 果好 的优 点 。软质 防 弹服
好。
2l 防蹲 祝 载厉 腰防 理及箕 碣鏖 l 影 5潆 | 争
21 软 质 防 弹 服 的 工 作 机 理 .
软 质 防弹服 防 弹主要 通过 两种 途径 :一 是 防 弹 22 防弹 性能影 响 因素 _
服 将弹 体碎 裂后 形成 的破 片 弹开 .防止弹 体碎 片对
软质 防弹 服 防弹性 能是 以材 料对 弹体 或碎 片 能
R W x = C () 1
不仅 性能 优 良 . 外观较 普通 服装 毫不逊 色 . 且 深受 广大 工作 者 的喜欢
式 中 :R为 防弹 性 能 :W 为 断 裂 能量 吸收 率 : C为纤 维 中 的声 速 C 由纤 维 的模 量 和 韧 性 决 定 .
模 量 越 高 ,韧 性 越 好 ,C就 越 大 .防 弹 性 能 就 越
t e eo he d v lpme td r c in o o tr ssa tb d r rwa ic s e . n ie to fs f e it n o y a mo sd s u s d
【 e w rs ih p r r a c b rsfrs tn b d r r b l tpof u ci K y od 】hg — e om n ef e; o i a t o yamo; ul — ro n t n f i tes e f o
防 护 装 备 技 术研 究
Chi 。r n。。’ ‘。 v 。。。 。。 — 。。 ’ 。e 。—。l。 。c。 。q。p。。 — 。。 a P。 s a。。— e。。e E。 i e t 。 。— 。。 o ‘。Pr 。。t 。。—m 。 n— 。 o i 。 u n t
质 防 弹服 领 域 的应 用与 发 展 ,分 析 了其优 点 与缺 点 , 并讨 论 了软 质 防弹 服 发展 方 向 。
【 关键词 】 高性能纤维
Appl a i n v l pm e t o g P ror a c i ton a d De e o c n fHi h- e f m n e
主要 受纤 维 的结 构 和性 能 影 响 。如 比强 度 、 比模 价 键 和较 弱 的氢键 :在 酰胺 基 中 .氧 原 子和氮 原 子
【 bt c】T ebl tpofuci f i - e omac b r a xel t eas fh el hs a ad A sr t h ul - ro ntno hg pr r nef e secln cueo tew lpyi l n a e f o h f i w e b c
人 体 的 伤害 :二 是 通 过 防 弹材 料 消 释 弹体 的动 能 . 量 的吸收 程度来 衡 量 的 防弹材 料 吸收能量 的性 能
21 0 2年 第 2期 中 国Pat m he备eE究 ir c研e n装Ptqn a l 术 p 护oriut s技 v
F b ri f ss a t Bo y Ar o i e n So tRe it n d m r
L i n ’ Ha we v Ha r g o n Da i
( i e t c d my B i g 1 0 2 ; e ig B T c txi , e ig1 0 4 ) 1Chn T xi A a e , ej , 0 0 5 2B i W e he te B i ,0 0 8 a l e i n j n l j n
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