隨著武器的進一步發(fā)展,其殺傷性能大大提高,對防彈材料的防彈性能的要求也越高。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,部隊和裝備的機動性越來越重要,防彈材料的輕質(zhì)化一直是防彈材料開發(fā)的一個重點。陶瓷由于其高的硬度、壓縮強度和較低的密度,已經(jīng)成為裝甲領(lǐng)域不可缺少的防彈材料。由于陶瓷易碎裂,在作為防彈裝甲材料時,一般將防彈陶瓷通過粘合劑粘合在背襯材料上。陶瓷而吸收絕大部分的彈體動能,并導(dǎo)致彈心的碎裂或變形,背襯材料吸收彈體剩余動能和陶瓷而碎裂碎片的動能。目前使用的典型防彈陶瓷有B1C、SiC、TiB2、Si2N1、Al2O3等,其中防彈性能最好的是B1C陶瓷,但其價格昂貴。SiC陶瓷材料具有低密質(zhì)輕的特點,其防彈性能稍次丁B1C陶瓷,但價格適中,對鋼心彈和高能步槍彈有很好的防護作用,是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中比較理想的防護材料。但陶瓷容易碎裂,需要配合背襯材料使用,且不能防多次彈擊。近年來,人們對高功能纖維在復(fù)合防彈板的應(yīng)用進行了大量的研究,探討了各類高功能纖維材料以纖維或織物的形式通過樹脂粘結(jié)而成的層合板的力學(xué)性能及防彈性能,利用柔性纖維斷裂應(yīng)變高的特點有效地吸收沖擊動能,從而達(dá)到防彈的效果。其特點是纖維或紗線層數(shù)多,纖維含量高...

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 國內(nèi)外防彈材料研究的現(xiàn)狀
        1.1.2 SiC在防彈領(lǐng)域的應(yīng)用與研究
        1.1.3 SiC陶瓷簡介
    1.2 研究目標(biāo)、內(nèi)容、意義及創(chuàng)新點
        1.2.1 研究目標(biāo)
        1.2.2 研究內(nèi)容
        1.2.3 研究意義
        1.2.4 創(chuàng)新點
2 環(huán)氧樹脂固化工藝研究及復(fù)合材料的制備
    2.1 實驗
        2.1.1 原材料
        2.1.2 實驗內(nèi)容、方法
    2.2 SiC納米纖維制備工藝的研究
        2.2.1 合成工藝研究
        2.2.2 合成機理分析
    2.3 SiC納米纖維復(fù)合防彈板的制備
        2.3.1 樹脂固縮率的研究
        2.3.2 Twaron短纖增強復(fù)合板的制備
        2.3.3 SiC納米纖維增強復(fù)合板的制備
        2.3.4 SiC納米纖維/Twaron短纖混雜增強復(fù)合板的制備
    2.4 本章結(jié)論
3 纖維增強復(fù)合板的拉伸性能研究
    3.1 纖維增強復(fù)合板的應(yīng)力應(yīng)變幾何模型
        3.1.1 增強原理
        3.1.2 短纖維增強復(fù)合板應(yīng)力應(yīng)變的幾何模型
    3.2 纖維增強復(fù)合板的拉伸理論分析
        3.2.1 纖維增強復(fù)合板的拉伸彈性模量理論分析
        3.2.2 單一纖維增強復(fù)合板的彈性模量
        3.2.3 SiC納米纖維/Twaron短纖混雜增強復(fù)合板的拉伸彈性模量
    3.3 Twaron/SiC混雜纖維增強復(fù)合板的拉伸性能分析
        3.3.1 實驗材料與方法
        3.3.2 混雜增強復(fù)合板的拉伸曲線分析
        3.3.3 復(fù)合板的拉伸斷裂比功
        3.3.4 復(fù)合板厚度對其拉伸性能的影響
    3.4 本章結(jié)論
4 復(fù)合板的面內(nèi)剪切應(yīng)力應(yīng)變研究
    4.1 單一纖維增強復(fù)合板的剪切模量分析
        4.1.1 纖維增強復(fù)合板的剪切模量理論分析
        4.1.2 單一纖維增強復(fù)合板的剪切模量
    4.2 混雜增強環(huán)氧樹脂復(fù)合板的剪切模量分析
    4.3 混雜增強環(huán)氧樹脂復(fù)合板的剪切性能分析
        4.3.1 剪切性能測試儀器及方法
        4.3.2 復(fù)合板的剪切曲線分析
    4.4 本章結(jié)論
5 復(fù)合板的壓縮性能測試與分析
    5.1 實驗內(nèi)容與方法
        5.1.1 實驗材料
        5.1.2 實驗內(nèi)容、方法與設(shè)備
    5.2 復(fù)合板準(zhǔn)靜態(tài)壓縮性能的測試與分析
        5.2.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析
        5.2.2 纖維體積含量對復(fù)合板壓縮應(yīng)力-應(yīng)變的影響
        5.2.3 復(fù)合板準(zhǔn)靜態(tài)壓縮能量吸收分析
        5.2.4 復(fù)合板厚度對其準(zhǔn)靜態(tài)壓縮性能的影響
    5.3 復(fù)合板動態(tài)壓縮性能的測試與分析
        5.3.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析
        5.3.2 復(fù)合板動態(tài)壓縮能量吸收分析
        5.3.3 復(fù)合板厚度對其動態(tài)壓縮性能的影響
    5.4 本章結(jié)論
6 纖維增強復(fù)合板防彈性能的測試與分析
    6.1 實驗內(nèi)容、設(shè)備與方法
        6.1.1 實驗材料
        6.1.2 實驗內(nèi)容、方法與設(shè)備
    6.2 復(fù)合板準(zhǔn)靜態(tài)侵徹性能分析
        6.2.1 混雜纖維增強復(fù)合板準(zhǔn)靜態(tài)侵徹性能分析
        6.2.2 單一纖維增強復(fù)合板準(zhǔn)靜態(tài)侵徹性能分析
    6.3 復(fù)合板低速沖擊條件下能量吸收的測試與分析
        6.3.1 增強纖維體積比對吸能的影響
        6.3.2 增強纖維總體積含量對吸能的影響
        6.3.3 復(fù)合板厚度對吸能的影響
    6.4 復(fù)合板高速彈道沖擊條件下能量吸收的性能測試與分析
        6.4.1 增強纖維體積比對吸能的影響
        6.4.2 增強纖維總體積含量對吸能的影響
        6.4.3 復(fù)合板厚度對吸能的影響
        6.4.4 沖擊速度對吸能的影響
        6.4.5 復(fù)合板沖擊吸能機理探討
    6.5 本章結(jié)論
7 總結(jié)與展望
    7.1 研究結(jié)論
    7.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
學(xué)習(xí)期間發(fā)表文章
致謝



本文編號：3897772