一种防弹板及其制造方法与流程

本发明涉及板材技术领域，特别涉及一种防弹板及其制造方法。

背景技术：

防弹板是能够防御子弹的板材，现有的防弹材料有硬质材料和柔性材料，硬质材料包括金属、防弹陶瓷、高性能复合材料板及非金属与金属或陶瓷的复合材料板等硬质材料，其防弹机理主要是在受弹击时材料发生破碎、裂纹、冲塞以及多层复合板出现分层等现象，从而吸收射击弹大量的冲击能；柔性材料包括防弹衣采用高性能纤维如防弹尼龙、芳纶纤维、基纶纤维等软质材料，其防弹机理主要是射击弹对纤维进行拉伸和剪切，同时，纤维将冲击能向冲击点以外的区域进行传播，能量被吸收掉而将破片或弹头裹在防弹层里。但是，现有的防弹材料制成的防弹板受力结构不完善，整体性差，冲击力传导差，分散面积小，易局部产生破碎，受子弹冲击后容易碎裂，从而在受到二次打击时防弹性能显著变差，且重量较大，制造难度和成本较高。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种高刚性，受力分散面积大，多次打击后结构完整性好，能够抗多次打击，重量较小，制造容易，成本较低，应用广泛的防弹板及其制造方法。

具体技术方案如下：一种防弹板，包括芯材，芯材包括纤维增强塑料层和防弹陶瓷块，多块防弹陶瓷块间隔设置，相邻防弹陶瓷块颠倒设置，相邻防弹陶瓷块之间具有间隔部，所述纤维增强塑料层穿设在间隔部中且缠绕防弹陶瓷块，纤维增强塑料层在防弹陶瓷块排列方向连续。

以下为本发明的附属技术方案。

作为优选方案，所述防弹陶瓷块包括高硬度颗粒，树脂和增强纤维。

作为优选方案，所述高硬度颗粒为金刚砂、刚玉、石英砂、碳化硅、碳化硼中的至少一种，所述增强纤维为玻璃纤维短切丝。

作为优选方案，所述防弹陶瓷块为多边形。

作为优选方案，所述芯材的造型为曲面造型。

作为优选方案，防弹板包括面层和底层，面层和底层分别设置在芯材两侧。

作为优选方案，所述面层为钢板或玻璃纤维材料，底层为钢板或玻璃纤维材料。

作为优选方案，所述纤维增强塑料层为高强度低伸长率玻纤布或碳布或大力马。

作为优选方案，所述防弹板包括多块芯材，多块芯材交叉叠放。

一种防弹板的制造方法，包括以下步骤：

a)将树脂、高硬度颗粒和增强纤维混合，然后浇注成型，形成防弹陶瓷块；

b)将纤维增强塑料层浸入树脂中；

c)将纤维增强塑料层包裹防弹陶瓷块，防弹陶瓷块依次拼接形成芯材；

d)将面层和底层分别贴附在芯材两侧并固化形成板体。

本发明的技术效果：本发明的防弹板具有以下优势：1、整体结构多次抗打击能力强；2、相对于高强度钢重量轻，有效降低了重量；3、能够将受力传导扩散，介面结合强度高，整体刚性大，防弹能力提升；4、便于加工制造，成本较低；5、便于大面积、大构件制造；6、高刚性结构，受力传导好。

附图说明

图1是本发明实施例的防弹板的示意图。

图2是本发明另一实施例的芯材的示意图。

图3是本发明多块防弹板叠加时的示意图。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

如图1至图3所示，本实施例的一种防弹板包括芯材100，芯材100包括纤维增强塑料层1和防弹陶瓷块2，多块防弹陶瓷块2间隔设置，相邻防弹陶瓷块2颠倒设置，相邻防弹陶瓷块之间具有间隔部3，所述纤维增强塑料层1穿设在间隔部中且缠绕防弹陶瓷块。纤维增强塑料层与防弹陶瓷块通过树脂粘贴，纤维增强塑料层在防弹陶瓷块排列方向连续。通过上述技术方案，使得防弹板的芯材能够形成立体桁架结构，提高芯材的刚性和抗弯能力，当子弹接触防弹板时，使能量向受力点四周传递，将能量散布出去，从而将能量传递给其他防弹陶瓷块，使得防弹陶瓷块不容易破碎；此外由于纤维增强塑料层包裹了防弹陶瓷块，进一步使得防弹陶瓷块不容易破碎，能够承受多次击打；相比现有技术的高强度钢，本实施例的防弹板比重小，相同厚度重量小。防弹陶瓷采用树脂浇注，并用同种树脂粘贴纤维增强塑料层，增加了介面的结合强度。

本实施例中，所述防弹陶瓷块包括高硬度颗粒，树脂和增强纤维。本实施例中，所述高硬度颗粒为金刚砂、刚玉、石英砂、碳化硅、碳化硼中的至少一种，所述增强纤维为玻璃纤维短切丝，上述材料伸长率较低，而区别于现有的高伸长率材料凯夫拉、芳纶。通过上述技术方案，能够增强芯材的刚性。

本实施例中，所述防弹陶瓷块为多边形，本实施例中，防弹陶瓷块为梯形(如图1)或三角形(如图2)。

作为一种改进，所述芯材的造型为曲面造型，芯材可根据需要加工成曲面或平面造型，例如防弹板应用于人体腿部和臂部，则曲面造型更易与人体贴合。

本实施例中，防弹板包括面层3和底层4，面层3和底层4分别设置在芯材两侧，通过面层和底层能够将芯材封闭起来。本实施例中，所述面层为钢板或玻璃纤维材料，底层为钢板或玻璃纤维材料，优选的为玻璃纤维材料，从而使面层和底层能够与芯材融为一体，可进一步增强防弹板的结构强度。

本实施例中，所述纤维增强塑料层为高强度低伸长率玻纤布或碳布或大力马，上述材料为低拉伸率纤维，抗拉强度大，能够有效传导冲击能量，提供结构高刚性。

本实施例中，所述防弹板包括多块芯材100，多块芯材交叉叠放，在受到子弹冲击时，能够具有一定形变，受冲击时的时效长，能够可以有效分散，韧性强，从而进一步增强防弹性能。

一种防弹板的制造方法，包括以下步骤：a)将树脂、高硬度颗粒和增强纤维混合，然后浇注成型，形成防弹陶瓷块；b)将纤维增强塑料层浸入树脂中；c)将纤维增强塑料层包裹防弹陶瓷块，防弹陶瓷块依次拼接形成芯材；d)将面层和底层分别贴附在芯材两侧并固化形成板体。本实施例的防弹板制造方法便于加工制造，成本较低。树脂、高硬度颗粒和增强纤维三种材料按一定比例混合后达到设定含固率即可，通常防弹陶瓷的含固率大于70％。

本实施例的一种防弹板的应用：1、能够作为防弹插板使用，插设在防弹衣中增强防弹衣的防护性能；2、能够作为防弹盾牌使用，用本实施例的防弹板加工成曲面或平面造型的防弹盾牌；3、能够用于防弹车，将防弹车的底盘或车门等部位中增加本实施例的防弹板，能够显著提升防弹性能；4、能够用于装甲车和防弹方舱，现有的装甲车的外挂装甲需要一片一片外挂，而本实施例的防弹板能够采用模具一次性制造，在装甲车和防弹方舱制造过程中，可采用模具直接在钢板外层复合防弹板，无需拼接。

本实施例的防弹板具有以下优势：1、多次抗打击能力强；2、相对于高强度钢重量轻，有效降低了重量；3、能够将受力传导扩散，介面结合强度高，防弹能力提升；4、便于加工制造，成本较低；5、便于大面积、大构件制造。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。