為減輕隱身防彈材料的質(zhì)量,拓寬吸收帶寬,提高吸收效率,采用基于吸波亞波長結(jié)構(gòu)的功能一體化設(shè)計(jì)方法,根據(jù)吸波亞波長結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理,以輕質(zhì)防彈材料為介質(zhì)基底,在該防彈介質(zhì)上設(shè)計(jì)微結(jié)構(gòu)圖形。結(jié)果表明:該基于吸波亞波長結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)防彈材料在8～40 GHz寬頻段的吸收率達(dá)90%以上,未影響材料本身的防彈性能,且減輕防彈材料中隱身材料層的厚度及質(zhì)量,達(dá)到減厚、減輕質(zhì)量效果。驗(yàn)證了該方法的可行性,對提高新型功能車輛的作戰(zhàn)能力具有重大意義。 

【文章來源】：兵器材料科學(xué)與工程. 2020,43(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

吸波亞波長結(jié)構(gòu)電磁吸收簡化模型圖

高性能纖維復(fù)合材料綜合了纖維優(yōu)異的力學(xué)性能和特種樹脂基體的抗沖擊性等優(yōu)點(diǎn)，是世界各國研究最多，發(fā)展最快、最有前途的防彈材料[7]。在復(fù)合材料中常用的高性能纖維有碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玻璃纖維等，其具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、成型加工工藝性能好、彈道性能優(yōu)異等特點(diǎn)[8]。芳綸在防彈制品中應(yīng)用廣泛，密度小、熱穩(wěn)定、耐火、不溶，比強(qiáng)度比碳纖維、硼纖維高，抗沖擊性、加工性、韌性都較好，抗剪強(qiáng)度、抗壓性能與拉伸強(qiáng)度相比稍低等特點(diǎn)[9]。通過制備樹脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的單層復(fù)合材料，根據(jù)GB/T 7689.5對單層芳綸復(fù)合材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線，如圖2所示�？梢缘贸觯牧系那䦶�(qiáng)度為（236.258±28.429)MPa，斷裂強(qiáng)度為（300.929±32.482)MPa，彈性模量為（12.915±2.010)GPa，斷裂應(yīng)變?yōu)?.021 3±0.001 0。根據(jù)GB/T 3355—2005進(jìn)行面內(nèi)縱橫剪切試驗(yàn)，縱橫剪切應(yīng)力-應(yīng)變曲線，如圖3所示。剪切強(qiáng)度為（44.069±1.242)MPa，剪切模量為（429.445±47.480)MPa，斷裂應(yīng)變?yōu)?.328±0.019。在寬頻隱身防彈材料中選用的芳綸復(fù)合材料密度為1.14 g/cm3，并以吸波亞波長結(jié)構(gòu)為介質(zhì)基底，保證該寬頻隱身防彈材料的輕量化和防彈性能。圖3 芳綸復(fù)合材料面內(nèi)縱橫剪切應(yīng)力-應(yīng)變曲線

芳綸復(fù)合材料面內(nèi)縱橫剪切應(yīng)力-應(yīng)變曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3273546