一种用于人体防护非晶防弹插板的制作方法

1.本发明涉及防弹插板技术领域，具体为一种用于人体防护非晶防弹插板。


背景技术：

2.防弹插板作为一种防护装备，为单兵的生命安全提供了重要保障。为了提高防弹衣的防护等级，防弹插板的应用越来越广泛。武器装备的迅速发展，对单兵的生命安全威胁也逐步增加。为了保障单兵的生命安全和提高单兵作战灵活性，发展轻质高防弹效能的防弹装备尤为必要。
3.现有技术中，如中国专利号为：cn112066803a的“一种盾状尾节式仿生变向防弹插板”，包括盾状尾节表层、仿生变向层、中间吸能层和内层，盾状尾节表层、仿生变向层、中间吸能层和内层通过热压罐成型法压制成型，盾状尾节表层为通过3d打印技术中的激光选区烧结技术将氧化铝陶瓷打印成两个盾状尾节对称拼接结构，仿生变向层与中间吸能层接触侧为波纹状结构，中间吸能层为超高分子量聚乙烯纤维板；内层为铠芙拉机织布，抑制背凸，此装置借鉴了雀尾螳螂虾的鳌棒结构和盾状尾节结构，盾状尾节表层在与弹丸撞击中盾状尾节龙骨状突起向内弯曲吸收大量能量，同时仿生变向层起到改变弹丸方向、降低冲击动能的作用，极大地增加了防弹插板抗穿透能力。
4.但现有技术中，目前大部分的防弹插板均是插接在防弹衣的正面和背面，以此来对穿戴者的正面和背面进行防护，而穿戴了防弹衣的人员在执行任务时手臂不可能长时间地处在身体的两侧，因此固定在正面的防弹插板对于穿戴人员的侧面缺乏有效地保护，一旦子弹从侧面射入就可能会导致穿戴者出现重伤和大出血的情况。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于人体防护非晶防弹插板，以解决上述背景技术提出的目前大部分的防弹插板均是插接在防弹衣的正面和背面，以此来对穿戴者的正面和背面进行防护，而穿戴了防弹衣的人员在执行任务时手臂不可能长时间地处在身体的两侧，因此固定在正面的防弹插板对于穿戴人员的侧面缺乏有效地保护，一旦子弹从侧面射入就可能会导致穿戴者出现重伤和大出血的情况的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于人体防护非晶防弹插板，包括防弹板主体，所述防弹板主体的一侧固定安装有突出侧板，所述防弹板主体的上下两端均固定安装有多个反应外壳，所述防弹板主体的两侧均固定安装有和限位侧板，所述限位侧板的外壁上固定安装有定位面板，所述定位面板的另一侧固定连接有固定挡板，限位侧板与固定挡板的存在方便穿戴人员对此防弹插板进行二次固定，以保证此防弹插板可以稳定地固定在人体的两侧；
7.所述防弹板主体的中段固定安装有弧形分隔板，所述弧形分隔板与防弹板主体的交接处固定安装有二级防护板，所述二级防护板的两端固定连接在防弹板主体的内壁上，所述二级防护板与防弹板主体的交接处固定安装有水平加固板，所述弧形分隔板与二级防
护板之间预留有缓冲空间，双层的设计可以有效地吸收掉子弹撞击在防弹插板上的冲击力，并且水平加固板的存在可以有效地保证防弹插板整体的结构稳定性。
8.优选的，所述突出侧板的内壁上固定安装有在转接块，所述弧形分隔板的内壁上固定安装有矩形定位块，所述转接块与矩形定位块之间固定连有支撑斜杆，填充突出侧板与二级防护板之间的空间，以此来提升突出侧板的结构强度。
9.优选的，所述反应外壳包括一级接触面板，所述一级接触面板的外壁上固定安装有多个铠式加固件，多个所述铠式加固件之间固定连接有连通纤维，铠式加固件用于接收射到突出侧板上下两端的子弹，通过自身的碎裂来吸收子弹的动能。
10.优选的，所述一级接触面板包括芳纶复合纤维层，所述芳纶复合纤维层的一侧固定连接有uhmwpe泡沫混合缓冲层，所述uhmwpe陶瓷泡沫缓冲层的一侧固定连接有粘合层，粘合层的存在方便快速更换新的反应外壳，以此在短时间内回复防弹插板的防护性能。
11.优选的，所述突出侧板包括弧形板体，所述弧形板体的上下两端均固定安装有加厚防护层，所述弧形板体的中心固定安装有阻挡变向层，所述阻挡变向层的顶部固定安装有内陷形变槽，所述弧形板体的两侧均固定连接有内嵌连接板，加厚防护层用以保证整个弧形板体的稳定性，同时阻挡变向层的存在可以起到改变子弹与防弹插板接触点的效果，以此将子弹弹向侧面。
12.优选的，所述弧形板体包括uhmwpe陶瓷板接触层，所述uhmwpe陶瓷板接触层的一侧固定连接有uhmwpe芳纶泡沫混合内衬层，所述uhmwpe陶瓷板接触层与uhmwpe芳纶泡沫混合内衬层之间固定安装有碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层，提升整个突出侧板的结构强度来起到最基础的防护效果。
13.优选的，所述碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层的内部固定安装有分散式支撑键，所述分散式支撑键包括连接主杆，所述连接主杆的两端均固定连接有石墨烯片，分散式支撑键将碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层受到的冲击力分散到防护插板的各处，通过分散冲击力来进行缓冲。
14.优选的，所述石墨烯片与连接主杆的交接处固定连接有中心防裂件，一个所述石墨烯片的一端固定连接在uhmwpe陶瓷板接触层的内部，另一个所述石墨烯片的一端固定连接在uhmwpe芳纶泡沫混合内衬层的内部，石墨烯具有较好的强度、韧性和抗冲击性，能有效抵御子弹及破片的穿透。
15.优选的，所述uhmwpe芳纶泡沫混合内衬层材料中uhmwpe比例为64％，芳纶材料为21％，uhmwpe与芳纶混合占比为15％，所述碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层27的面密度为24.76kg
·
m，所述碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层27中uhmwpe占比68％，uhmwpe+陶瓷板占比28％，uhmwpe+芳纶占比4％。
16.优选的，所述石墨烯片通过超声波分散法将不同质量分数石墨烯片加入到环氧树脂中，并与铠夫拉等材料复合，通过热压成型制备层状复合材料，所述中心防裂件采用氨丙基三甲氧基硅烷化合物对石墨烯片进行表面改性，制备出基础的氧化石墨烯，并以不同含量的氧化石墨烯与环氧树脂混合，同时采用手糊成型方法制备出多尺度环氧树脂/氧化石墨烯/芳纶纤维复合材料。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.1、本发明中，整个防弹插板符合人体侧面的形状，可以对穿戴者的侧面进行保护，
以此来降低子弹从侧面射入到体内的概率，同时此防弹插板外表面上设置突出侧板来接收子弹，并且该突出侧板与人体之间还设置有二级防护板进行最后一层的保护，双层设置的突出侧板与二级防护板为阻挡子弹的移动提供了充分的缓冲空间，即使突出侧板出现了破损，安装其在矩形定位块上的支撑斜杆还可以起到一定滞留子弹的作用，进一步减少子弹对人体所造成的伤害。
19.2、本发明中，弧形板体采用三层混合材料，以此来提升自身的结构强度，并且最终与人体相接触的部分还采用uhmwpe芳纶泡沫混合的材料，可以提升使用者的穿戴舒适度，同时位于碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层内部的石墨烯片能够大幅度提升整个碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层的结构强度，相较于传统的钢板和陶瓷板，其抗冲击性能更加优秀。
附图说明
20.图1为本发明一种用于人体防护非晶防弹插板的外侧结构示意图；
21.图2为本发明一种用于人体防护非晶防弹插板的内侧结构示意图；
22.图3为本发明一种用于人体防护非晶防弹插板的半剖结构示意图；
23.图4为本发明一种用于人体防护非晶防弹插板的反应外壳结构示意图；
24.图5为本发明一种用于人体防护非晶防弹插板的反应外壳内部结构示意图；
25.图6为本发明一种用于人体防护非晶防弹插板的突出侧板结构示意图；
26.图7为本发明一种用于人体防护非晶防弹插板的弧形板体内部结构示意图；
27.图8为本发明一种用于人体防护非晶防弹插板的分散式支撑键结构示意图。
28.图中：
29.1、防弹板主体；2、突出侧板；3、反应外壳；4、定位面板；5、固定挡板；6、限位侧板；7、弧形分隔板；8、二级防护板；9、水平加固板；10、转接块；11、矩形定位块；12、支撑斜杆；21、弧形板体；22、加厚防护层；23、阻挡变向层；24、内陷形变槽；25、内嵌连接板；26、uhmwpe陶瓷板接触层；27、碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层；28、分散式支撑键；29、uhmwpe芳纶泡沫混合内衬层；281、连接主杆；282、石墨烯片；283、中心防裂件；31、一级接触面板；32、铠式加固件；33、连通纤维；34、芳纶复合纤维层；35、uhmwpe泡沫混合缓冲层；36、粘合层。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例1
32.参照图1、图2、图3所示：一种用于人体防护非晶防弹插板，包括防弹板主体1，其特征在于：防弹板主体1的一侧固定安装有突出侧板2，防弹板主体1的上下两端均固定安装有多个反应外壳3，防弹板主体1的两侧均固定安装有和限位侧板6，限位侧板6的外壁上固定安装有定位面板4，定位面板4的另一侧固定连接有固定挡板5，防弹板主体1的中段固定安装有弧形分隔板7，弧形分隔板7与防弹板主体1的交接处固定安装有二级防护板8，二级防护板8的两端固定连接在防弹板主体1的内壁上，二级防护板8与防弹板主体1的交接处固定
安装有水平加固板9，弧形分隔板7与二级防护板8之间预留有缓冲空间，突出侧板2的内壁上固定安装有在转接块10，弧形分隔板7的内壁上固定安装有矩形定位块11，转接块10与矩形定位块11之间固定连有支撑斜杆12。
33.本实施例中，防弹板主体1和弧形分隔板7为整个防弹插板的主要部分，内部通过二级防护板8与人体进行分隔，并且其中下部利用水平加固板9来保证自整体的结构强度，在使用前可以通过两侧的限位侧板6插入到防弹衣上进行使用，并通过安装在顶部定位面板4上的固定挡板5进行固定，当有从侧方射来的子弹时，子弹会大概率直射到突出侧板2上，小概率射到上下来两端的反应外壳3上，突出侧板2与弧形分隔板7之间通过支撑斜杆12进行了结构加固，并且交接处额外设置转接块10和矩形定位块11用来防止出现断裂的情况，以此来大幅提升整个突出侧板2的结构强度，从而能够承受较大的冲击力来保护人体，并且突出侧板2与弧形分隔板7之间所隔出的空间可以起到二次缓冲的作用，进一步提升保护人体的效果。
34.实施例2
35.根据图4、图5所示，反应外壳3包括一级接触面板31，一级接触面板31的外壁上固定安装有多个铠式加固件32，多个铠式加固件32之间固定连接有连通纤维33，一级接触面板31包括芳纶复合纤维层34，芳纶复合纤维层34的一侧固定连接有uhmwpe泡沫混合缓冲层35，uhmwpe陶瓷泡沫缓冲层35的一侧固定连接有粘合层36。
36.本实施例中，反应外壳3通过粘合层36粘合在弧形分隔板7的外壁上，在子弹接触到铠式加固件32时会首先损毁铠式加固件32，铠式加固件32的碎裂可以产生反作用力来抵消部分冲击力，随后子弹会继续与一级接触面板31相接触，首先接触的部位是芳纶复合纤维层34，此为整个反应外壳3的外表，随后子弹进入到uhmwpe泡沫混合缓冲层35内部，造成uhmwpe泡沫混合缓冲层35的碎裂，以此再抵消一部分冲击力。
37.实施例3
38.根据图6、图7、图8所示，突出侧板2包括弧形板体21，弧形板体21的上下两端均固定安装有加厚防护层22，弧形板体21的中心固定安装有阻挡变向层23，阻挡变向层23的顶部固定安装有内陷形变槽24，弧形板体21的两侧均固定连接有内嵌连接板25，弧形板体21包括uhmwpe陶瓷板接触层26，uhmwpe陶瓷板接触层26的一侧固定连接有uhmwpe芳纶泡沫混合内衬层29，uhmwpe陶瓷板接触层26与uhmwpe芳纶泡沫混合内衬层29之间固定安装有碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层27，碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层27的内部固定安装有分散式支撑键28，分散式支撑键28包括连接主杆281，连接主杆281的两端均固定连接有石墨烯片282，石墨烯片282与连接主杆281的交接处固定连接有中心防裂件283，一个石墨烯片282的一端固定连接在uhmwpe陶瓷板接触层26的内部，另一个石墨烯片282的一端固定连接在uhmwpe芳纶泡沫混合内衬层29的内部。
39.本实施中，挡子弹射到弧形板体21上时，阻挡变向层23可以改变子弹与阻挡变向层23的接触点，使得反作用力的方向发生改变，并由此将子弹弹出一定的角度，内陷形变槽24用于进行一定量的形变，防止整个弧形板体21出现破碎，由uhmwpe陶瓷板接触层26、碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层27和uhmwpe芳纶泡沫混合内衬层组成，并且其内部设置的分散式支撑键28可以将冲击力分散到弧形板体21的各处，石墨烯片282可以有效地提升整个弧形板体21的结构强度，以此来降低弧形板体21出现断裂的概率，提升抗冲击的性能，而uhmwpe
芳纶泡沫混合内衬层29的存在可以有效地提升使用者的穿戴舒适度。
40.实施例4
41.根据图1所示，uhmwpe芳纶泡沫混合内衬层29材料中uhmwpe比例为64％，芳纶材料为21％，uhmwpe与芳纶混合占比为15％，碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层27的面密度为24.76kg
·
m，碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层27中uhmwpe占比68％，uhmwpe+陶瓷板占比28％，uhmwpe+芳纶占比4％，石墨烯片282通过超声波分散法将不同质量分数石墨烯片加入到环氧树脂中，并与铠夫拉等材料复合，通过热压成型制备层状复合材料，中心防裂件283采用氨丙基三甲氧基硅烷化合物对石墨烯片进行表面改性，制备出基础的氧化石墨烯，并以不同含量的氧化石墨烯与环氧树脂混合，同时采用手糊成型方法制备出多尺度环氧树脂/氧化石墨烯/芳纶纤维复合材料。
42.本装置的使用方法及工作原理：防弹板主体1和弧形分隔板7为整个防弹插板的主要部分，内部通过二级防护板8与人体进行分隔，并且其中下部利用水平加固板9来保证自整体的结构强度，在使用前可以通过两侧的限位侧板6插入到防弹衣上进行使用，并通过安装在顶部定位面板4上的固定挡板5进行固定，当有从侧方射来的子弹时，子弹会大概率直射到突出侧板2上，小概率射到上下来两端的反应外壳3上，反应外壳3通过粘合层36粘合在弧形分隔板7的外壁上，在子弹接触到铠式加固件32时会首先损毁铠式加固件32，铠式加固件32的碎裂可以产生反作用力来抵消部分冲击力，随后子弹会继续与一级接触面板31相接触，首先接触的部位是芳纶复合纤维层34，此为整个反应外壳3的外表，随后子弹进入到uhmwpe泡沫混合缓冲层35内部，造成uhmwpe泡沫混合缓冲层35的碎裂，以此再抵消一部分冲击力，挡子弹射到弧形板体21上时，阻挡变向层23可以改变子弹与阻挡变向层23的接触点，使得反作用力的方向发生改变，并由此将子弹弹出一定的角度，内陷形变槽24用于进行一定量的形变，防止整个弧形板体21出现破碎，由uhmwpe陶瓷板接触层26、碳化硼陶瓷uhmwpe复合支撑层27和uhmwpe芳纶泡沫混合内衬层组成，并且其内部设置的分散式支撑键28可以将冲击力分散到弧形板体21的各处，石墨烯片282可以有效地提升整个弧形板体21的结构强度。
43.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。