CN109115037A - 一种新型复合防弹插板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型复合防弹插板的制备方法，该方法包括：一、将钛合金板或钛板冲压成多曲板为迎弹面板，将钛板冲压成多曲板为背板；二、将芳纶布裁成芳纶布片；三、将超高分子量聚乙烯预浸料压制成聚乙烯板；四、取芳纶布片粘在聚乙烯板凸面上形成芳纶布片过渡层，然后在其上粘附陶瓷，再取芳纶布片粘在陶瓷上形成芳纶布片止裂层，固化塑性得内芯；五、将内芯放入背板中，将迎弹面板封盖在背板上进行抽真空焊接密封得防弹插板。本发明将迎弹面板和背板抽真空密封，在内芯周围形成了防水、防紫外线、耐腐蚀和耐氧化的封闭保护空间，避免了阳光、潮湿环境对内芯中芳纶、陶瓷及超高分子量聚乙烯材料的侵蚀，大大延长了防弹插板的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于防弹插板制备技术领域，具体涉及一种新型复合防弹插板的制备方法。
背景技术
随着现代防弹技术的进步以及软质防弹衣的推广应用，为了更加保障单兵的安全防护等级，单体标准配备中***型的复合防弹插板已经越来越常见。而防弹插板作为单兵防护用具的增强产品，通常和防弹衣配合使用，其一般是以陶瓷作面板、高性能纤维及其基体复合材料为背板，中间用粘性聚合物粘接复合，最后外面再以高强布包敷制成。此类复合材料插板除了比较厚重外，还普遍存在以下主要缺陷：(1)受潮、淋水后材料分层或脱落，防弹性能降低或失效；(2)受紫外线长时间照射寿命减短；(3)外表防水层容易破损老化；(4)陶瓷飞溅；(5)不利于长期储存。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种新型复合防弹插板的制备方法。该方法将钛合金或钛材料的迎弹面板、内芯和钛背板复合制备防弹插板，通过焊机密封技术将迎弹面板和背板抽真空密封，在内芯周围形成了防水、防紫外线、耐腐蚀和耐氧化的封闭保护空间，避免了阳光、潮湿环境对内芯中芳纶、陶瓷及超高分子量聚乙烯材料的侵蚀，大大延长了防弹插板的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、采用模具压机将钛合金板或钛板冲压成多曲板作为迎弹面板，将钛板冲压成多曲板作为背板；所述背板的周边具有高度相等的折弯边，所述折弯边冲向背板的凸面，折弯边的高度与插板的总厚度相等；所述迎弹面板和背板的尺寸相同；
步骤二、将芳纶纤维编织成芳纶布，然后裁成与步骤一中所述迎弹面板尺寸相同的芳纶布片；
步骤三、将超高分子量聚乙烯预浸料压制成与步骤一中所述迎弹面板大小形状相同的聚乙烯板；
步骤四、将步骤三中制备得到的聚乙烯板凸面向上，取步骤二中得到的芳纶布片通过胶粘剂对齐平整地粘在聚乙烯板凸面上形成芳纶布片过渡层，然后将整片或者多片陶瓷通过胶粘剂对齐平整地粘在芳纶布片过渡层上，再取步骤二中得到的芳纶布片通过胶粘剂对齐平整地粘在陶瓷上形成芳纶布片止裂层，最后放入热压罐中进行固化塑性，得到内芯；
步骤五、将步骤四中得到的内芯放入步骤一中得到的背板中使内芯的凹面与背板的凸面相贴，然后将步骤一中得到的迎弹面板对齐封盖在背板上使迎弹面板的凹面与内芯的凸面相贴，采用焊机将迎弹面板与背板的折弯边焊接并留口进行抽真空，抽真空完成后封口，得到新型复合防弹插板。
本发明的制备方法利用钛合金和钛材料高硬度、高耐冲击的特点，将钛合金或钛制成防弹插板的迎弹面板作为防弹插板的外骨架保护层，代替传统陶瓷防弹插板的高强止裂布面板，既能吸收小部分冲击能量以降低和消散弹丸的穿甲能力，又可阻止陶瓷破碎飞溅和应力波，大大提高了防弹插板的防弹性能，同时增强了防弹插板的抗磨性能；防弹插板的内芯中紧贴迎弹面板的芳纶布片止裂层、陶瓷作为破弹层吸收、扩散了大部分的冲击能量，随后依次排布的芳纶布片过渡层、超高分子量的聚乙烯板作为增强层消耗弹丸穿过外层材料层后的残余动能；再将钛板制成防弹插板的背板起到外保护的作用，并可随内芯充分变形，便于使用；最后通过焊机密封技术将迎弹面板和背板抽真空密封，在内芯周围形成了防水、防紫外线、耐腐蚀和耐氧化的封闭保护空间，避免了阳光、潮湿环境对内芯中芳纶、陶瓷及超高分子量聚乙烯材料的侵蚀，有利于长期储存，又使防弹插板在使用过程中不易受损，耐磨性增加，大大延长了防弹插板的使用寿命。
上述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤一中所述钛合金板为Ti-5322钛合金板，强度为1100MPa，延伸率为11.5％，所述钛合金板的厚度为0.5mm～1.0mm。Ti-5322钛合金板的力学性能较好，将Ti-5322钛合金板制成迎弹面板可充分吸收冲击能量以降低和消散弹丸的穿甲能力，大大提高了防弹插板的防弹性能；而将钛合金板的厚度限定在0.5mm～1.0mm范围内，在确保防弹插板的防弹性能的同时减轻了防弹插板的重量，使其便于携带和使用。
上述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤一中所述背板的厚度为0.4mm±0.05mm。背板在防弹插板中主要起外保护的作用而非防弹性能，因此将背板的厚度限定为0.4mm±0.05mm，在确保背板外保护作用的同时减轻了防弹插板的重量，提高了防弹插板的便携性。
上述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤二中所述芳纶布的面密度为150g/m2～300g/m2，经纬向强度均不小于10kN，断裂伸长率不小于6％。具备上述面密度和性能的芳纶布具有更优异的吸收、扩散能量的作用，且面密度相对较低，有利于减轻防弹插板质量。
上述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤三中所述超高分子量聚乙烯预浸料的面密度为130g/m2；所述聚乙烯板的面密度不超过10kg/m2±0.5kg/m2。通过将超高分子量聚乙烯预浸料的面密度和聚乙烯板的面密度限制在上述范围内，既保证了聚乙烯板作为增强层消耗了弹丸穿过外层材料层后的残余动能，又减轻了防弹插板的总质量。
上述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤四中所述陶瓷的密度为2.50g/cm3±0.05g/cm3，维氏硬度不小于28GPa，弯曲强度不小于360MPa，厚度为4mm～6mm。上述性能的陶瓷在吸收、扩散了大部分的冲击能量的同时实现了防弹插板的减重，使其便于携带和使用。
上述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤四中所述胶粘剂为环氧体系胶粘剂或聚氨酯体系胶粘剂，所述胶粘剂的粘合强度大于15N。上述两类胶粘剂具有较好的强度及断裂伸长率，可保证内芯中的聚乙烯板增强层、芳纶布片止裂层、陶瓷破弹层和芳纶布片过渡层在冲击能量的作用下仍保持结合状态，避免了内芯各层分开或脱落造成的防弹插板防弹性能的降低或失效。
上述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，所述芳纶布片过渡层的面密度为550g/m2～700g/m2，所述芳纶布片止裂层的面密度为350g/m2。由于芳纶布片过渡层的面密度较大，从而减少了插板受冲击后的鼓包作用。
上述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤五中所述新型复合防弹插板的厚度不超过16mm。本发明的迎弹面板具有优异的防弹性能，减少了陶瓷及超高分子量聚乙烯材料的使用量，从而可将防弹插板的整体厚度由现有的大于20mm降低至不超过16mm，提高了其使用便携性。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的防弹插板由钛合金或钛材料的迎弹面板、内芯和钛背板复合而成，通过焊机密封技术将迎弹面板和背板抽真空密封，在内芯周围形成了防水、防紫外线、耐腐蚀和耐氧化的封闭保护空间，避免了阳光、潮湿环境对内芯中芳纶、陶瓷及超高分子量聚乙烯材料的侵蚀，有利于长期储存，保证了防弹插板的防弹性能，又使防弹插板在使用过程中不易受损，耐磨性增加，大大延长了防弹插板的使用寿命。
2、本发明采用钛合金或钛材料制作防弹插板的迎弹面板，利用钛合金高硬度、高耐冲击的特点，提高了防弹插板的防弹性能和抗磨性能，同时避免了防弹插板内芯中陶瓷的破碎飞溅导致的防弹性能下降，进一步延长了防弹插板使用寿命；另外，钛合金或钛材料制作的迎弹面板和钛背板组成了防弹插板的外层，该外层的性能较为稳定，不易受水、紫外线的影响导致防弹插板外层的破损老化，进一步提高了防弹插板使用性能和使用寿命。
3、本发明采用钛合金或钛材料制备的迎弹面板具有优异的防弹性能，减少了陶瓷及超高分子量聚乙烯材料的使用量，从而大大减少了防弹插板的整体厚度，使其便于携带使用。
4、本发明防弹插板中的钛合金迎弹面板吸收小部分冲击能量以降低和消散弹丸的穿甲能力，内芯中紧贴迎弹面板依次排布的芳纶布片止裂层、陶瓷作为破弹层吸收、扩散了大部分的冲击能量，随后依次排布的多层芳纶布片作为过渡层、超高分子量聚乙烯压制成板作为增强层消耗弹丸穿过外层材料层后的残余动能，钛背板随内芯充分变形，便于使用，从而实现了防弹插板的防弹性能。
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
本实施例的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将厚度为1.0mm的Ti-5322钛合金板裁剪成(250mm±1mm)×(300mm±1mm)(宽×长)的钛合金小块板，采用模具压机将该钛合金小块板冲压成多曲板作为迎弹面板，将厚度为0.4mm±0.05mm的钛板裁剪成(265mm±1mm)×(315mm±1mm)(宽×长)的钛小块板，采用模具压机将该钛小块板冲压成多曲板作为背板；所述背板的周边具有高度相等的折弯边，所述折弯边冲向背板的凸面，折弯边的高度与插板的总厚度相等；所述迎弹面板和背板的尺寸相同；所述Ti-5322钛合金板的强度为1100MPa，延伸率为11.5％；
步骤二、将芳纶纤维编织成芳纶布，然后裁成与步骤一中所述迎弹面板的尺寸相同的芳纶布片；所述芳纶布的面密度为300g/m2，经向强度为14.8kN，纬向强度为10.2kN，经向断裂伸长率为10％、纬向断裂伸长率为6.5％；
步骤三、将超高分子量聚乙烯预浸料压制成与步骤一中所述迎弹面板的大小形状相同的聚乙烯板；所述超高分子量聚乙烯预浸料的面密度为126g/m2；所述聚乙烯板的面密度为5kg/m2±0.5kg/m2；
步骤四、将步骤三中制备得到的聚乙烯板凸面向上，取2张步骤二中得到的芳纶布片通过聚氨酯体系胶粘剂对齐平整地粘在聚乙烯板凸面上形成面密度为700g/m2的芳纶布片过渡层，然后将六边形34.64mm×30mm(对角线长×对边距)、梯形34.64mm×15mm(底边长×高)、五边形24.14mm×30mm(边长×高)的陶瓷的一面均匀涂抹聚氨酯体系胶粘剂，边与边相切排列平整地粘在芳纶布片过渡层上，再取1张步骤二中得到的芳纶布片通过聚氨酯体系胶粘剂对齐平整地粘在陶瓷上形成面密度为350g/m2的芳纶布片止裂层，最后放入热压罐中进行固化塑性，得到内芯；所述聚氨酯体系胶粘剂的粘合强度为18N；所述六边形、梯形、五边形陶瓷的密度均为2.50g/cm3±0.05g/cm3，维氏硬度均为28GPa，弯曲强度均为400MPa，厚度均为4mm；
步骤五、将步骤四中得到的内芯放入步骤一中得到的背板中使内芯的凹面与背板的凸面相贴，然后将步骤一中得到的迎弹面板对齐封盖在背板上使迎弹面板的凹面与内芯的凸面相贴，采用焊机将迎弹面板与背板的折弯边焊接并留口进行抽真空，抽真空完成后封口，得到新型复合防弹插板；所述新型复合防弹插板的厚度为12mm。
经检测，本实施例制备得到的新型复合防弹插板与软质防弹背心配合使用可抵御中国95式5.8mm自动步枪的87式5.8mm普通弹(钢芯)的冲击。
实施例2
本实施例的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将厚度为0.6mm的Ti-5322钛合金板裁剪成(250mm±1mm)×(300mm±1mm)(宽×长)的钛合金小块板，采用模具压机将该钛合金小块板冲压成多曲板作为迎弹面板，将厚度为0.4mm±0.05mm的钛板裁剪成(265mm±1mm)×(315mm±1mm)(宽×长)的钛小块板，采用模具压机将该钛小块板冲压成多曲板作为背板；所述背板的周边具有高度相等的折弯边，所述折弯边冲向背板的凸面，折弯边的高度与插板的总厚度相等；所述迎弹面板和背板的尺寸相同；所述Ti-5322钛合金板的强度为1100MPa，延伸率为11.5％；
步骤二、将芳纶纤维编织成芳纶布，然后裁成与步骤一中所述迎弹面板的尺寸相同的芳纶布片；所述芳纶布的面密度为300g/m2，经向强度为14.8kN、纬向强度为10.2kN，经向断裂伸长率10％、纬向断裂伸长率6.5％；
步骤三、将超高分子量聚乙烯预浸料压制成与步骤一中所述迎弹面板的大小形状相同的聚乙烯板；所述超高分子量聚乙烯预浸料的面密度为126g/m2；所述聚乙烯板的面密度为6kg/m2±0.5kg/m2；
步骤四、将步骤三中制备得到的聚乙烯板凸面向上，取2张步骤二中得到的芳纶布片通过聚氨酯体系胶粘剂对齐平整地粘在聚乙烯板凸面上形成面密度为700g/m2的芳纶布片过渡层，然后将六边形34.64mm×30mm(对角线长×对边距)、梯形34.64mm×15mm(底边长×高)、五边形24.14mm×30mm(边长×高)的陶瓷的一面均匀涂抹环氧体系胶粘剂，边与边相切排列平整地粘在芳纶布片过渡层上，再取1张步骤二中得到的芳纶布片通过环氧体系胶粘剂对齐平整地粘在陶瓷上形成面密度为350g/m2的芳纶布片止裂层，最后放入热压罐中进行固化塑性，得到内芯；所述聚氨酯体系胶粘剂的粘合强度为18N；所述六边形、梯形、五边形陶瓷的密度均为2.50g/cm3±0.05g/cm3，维氏硬度均为29GPa，弯曲强度均为380MPa，厚度均为5mm；
步骤五、将步骤四中得到的内芯放入步骤一中得到的背板中使内芯的凹面与背板的凸面相贴，然后将步骤一中得到的迎弹面板对齐封盖在背板上使迎弹面板的凹面与内芯的凸面相贴，采用焊机将迎弹面板与背板的折弯边焊接并留口进行抽真空，抽真空完成后封口，得到新型复合防弹插板；所述新型复合防弹插板的厚度为13mm。
经检测，本实施例制备得到的新型复合防弹插板与软质防弹背心配合使用可抵御中国95式5.8mm自动步枪的87式5.8mm普通弹(钢芯)的冲击。
实施例3
本实施例的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将厚度为0.5mm的Ti-5322钛合金板裁剪成(250mm±1mm)×(300mm±1mm)(宽×长)的钛合金小块板，采用模具压机将该钛合金小块板冲压成多曲板作为迎弹面板，将厚度为0.4mm±0.05mm的钛板裁剪成(265mm±1mm)×(315mm±1mm)(宽×长)的钛小块板，采用模具压机将该钛小块板冲压成多曲板作为背板；所述背板的周边具有高度相等的折弯边，所述折弯边冲向背板的凸面，折弯边的高度与插板的总厚度相等；所述迎弹面板和背板的尺寸相同；所述Ti-5322钛合金板的强度为1100MPa，延伸率为11.5％；
步骤二、将芳纶纤维编织成芳纶布，然后裁成与步骤一中所述迎弹面板的尺寸相同的芳纶布片；所述芳纶布的面密度为150g/m2，经向强度为11.3kN、纬向强度为10.2kN，经向断裂伸长率为6.9％、纬向断裂伸长率为6％；
步骤三、将超高分子量聚乙烯预浸料压制成与步骤一中所述迎弹面板的大小形状相同的聚乙烯板；所述超高分子量聚乙烯预浸料的面密度为130g/m2；所述聚乙烯板的面密度为5kg/m2±0.5kg/m2；
步骤四、将步骤三中制备得到的聚乙烯板凸面向上，取3张步骤二中得到的芳纶布片通过环氧体系胶粘剂对齐平整地粘在聚乙烯板凸面上形成面密度为550g/m2的芳纶布片过渡层，然后将250mm×300mm(宽×长)的多曲面陶瓷的凹面均匀涂抹环氧体系胶粘剂，对齐平整地粘在芳纶布片过渡层上，再取2张步骤二中得到的芳纶布片通过环氧体系胶粘剂对齐平整地粘在陶瓷的凸面上形成面密度为400g/m2的芳纶布片止裂层，最后放入热压罐中进行固化塑性，得到内芯；所述环氧体系胶粘剂的粘合强度为22N；所述多曲面陶瓷的密度为2.50g/cm3±0.05g/cm3，维氏硬度为30GPa，弯曲强度为400MPa，厚度为5mm；
步骤五、将步骤四中得到的内芯放入步骤一中得到的背板中使内芯的凹面与背板的凸面相贴，然后将步骤一中得到的迎弹面板对齐封盖在背板上使迎弹面板的凹面与内芯的凸面相贴，采用焊机将迎弹面板与背板的折弯边焊接并留口进行抽真空，抽真空完成后封口，得到新型复合防弹插板；所述新型复合防弹插板的厚度为13mm。
经检测，本实施例制备得到的新型复合防弹插板与软质防弹背心配合使用可抵御中国95式5.8mm自动步枪的87式5.8mm普通弹(钢芯)的冲击。
实施例4
本实施例的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将厚度为0.3mm的钛板裁剪成(250mm±1mm)×(300mm±1mm)(宽×长)的钛合金小块板，采用模具压机将该钛合金小块板冲压成多曲板作为迎弹面板，将厚度为0.4mm±0.05mm的钛板裁剪成(265mm±1mm)×(315mm±1mm)(宽×长)的钛小块板，采用模具压机将该钛小块板冲压成多曲板作为背板；所述背板的周边具有高度相等的折弯边，所述折弯边冲向背板的凸面，折弯边的高度与插板的总厚度相等；所述迎弹面板和背板的尺寸相同；
步骤二、将芳纶纤维编织成芳纶布，然后裁成与步骤一中所述迎弹面板的尺寸相同的芳纶布片；所述芳纶布的面密度为250g/m2，经向强度为12kN、纬向强度为10kN，经向断裂伸长率为10％、纬向断裂伸长率为6％；
步骤三、将超高分子量聚乙烯预浸料压制成与步骤一中所述迎弹面板的大小形状相同的聚乙烯板；所述超高分子量聚乙烯预浸料的面密度为130g/m2；所述聚乙烯板的面密度为10kg/m2±0.5kg/m2；
步骤四、将步骤三中制备得到的聚乙烯板凸面向上，取2张步骤二中得到的芳纶布片通过聚氨酯体系胶粘剂对齐平整地粘在聚乙烯板凸面上形成面密度为600g/m2的芳纶布片过渡层，然后将六边形34.64mm×30mm(对角线长×对边距)、梯形34.64mm×15mm(底边长×高)、五边形24.14mm×30mm(边长×高)的陶瓷的一面均匀涂抹聚氨酯体系胶粘剂，边与边相切排列平整地粘在芳纶布片过渡层上，再取1张步骤二中得到的芳纶布片通过聚氨酯体系胶粘剂对齐平整地粘在陶瓷的凸面上形成面密度为350g/m2的芳纶布片止裂层，最后放入热压罐中进行固化塑性，得到内芯；所述聚氨酯体系胶粘剂的粘合强度为18N；所述六边形、梯形、五边形陶瓷的密度均为2.50g/cm3±0.05g/cm3，维氏硬度均为29GPa，弯曲强度均为360MPa，厚度均为4mm；
步骤五、将步骤四中得到的内芯放入步骤一中得到的背板中使内芯的凹面与背板的凸面相贴，然后将步骤一中得到的迎弹面板对齐封盖在背板上使迎弹面板的凹面与内芯的凸面相贴，采用焊机将迎弹面板与背板的折弯边焊接并留口进行抽真空，抽真空完成后封口，得到新型复合防弹插板；所述新型复合防弹插板的厚度为15mm，质量为1.7kg。
经检测，本实施例制备得到的新型复合防弹插板与软质防弹背心配合使用可抵御中国95式5.8mm自动步枪的87式5.8mm普通弹(钢芯)的冲击。
实施例5
本实施例的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将厚度为0.3mm的钛板裁剪成(250mm±1mm)×(300mm±mm)的钛小块板，采用模具压机将该钛小块板冲压成多曲板作为迎弹面板，将厚度为0.4mm±0.05mm的钛板裁剪成(265mm±1mm)×(315mm±1mm)的钛小块板，采用模具压机将该钛小块板冲压成多曲板作为背板；所述背板的周边具有高度相等的折弯边，所述折弯边冲向背板的凸面，折弯边的高度与插板的总厚度相等；所述迎弹面板和背板的尺寸相同；
步骤二、将芳纶纤维编织成芳纶布，然后裁成与步骤一中所述迎弹面板的尺寸相同的芳纶布片；所述芳纶布的面密度为150g/m2，经向强度为11.3kN、纬向强度为10.2kN，经向断裂伸长率为6.9％、纬向断裂伸长率为6％；
步骤三、将超高分子量聚乙烯预浸料压制成与步骤一中所述迎弹面板的大小形状相同的聚乙烯板；所述超高分子量聚乙烯预浸料的面密度为130g/m2；所述聚乙烯板的面密度为8kg/m2±0.5kg/m2；
步骤四、将步骤三中制备得到的聚乙烯板凸面向上，取3张步骤二中得到的芳纶布片通过环氧体系胶粘剂层层对齐平整地粘在聚乙烯板凸面上形成面密度为700g/m2的芳纶布片过渡层，然后将250mm×300mm(宽×长)的多曲面陶瓷的凹面均匀涂抹环氧体系胶粘剂，四面对齐平整地粘在芳纶布片过渡层上，再取2张步骤二中得到的芳纶布片通过环氧体系胶粘剂对齐平整地粘在陶瓷的凸面上形成面密度为350g/m2的芳纶布片止裂层，最后放入热压罐中进行固化塑性，得到内芯；所述环氧体系胶粘剂的粘合强度为22N；所述多曲面陶瓷的密度均为2.50g/cm3±0.05g/cm3，维氏硬度为30GPa，弯曲强度为400MPa，厚度为5mm；
步骤五、将步骤四中得到的内芯放入步骤一中得到的背板中使内芯的凹面与背板的凸面相贴，然后将步骤一中得到的迎弹面板对齐封盖在背板上使迎弹面板的凹面与内芯的凸面相贴，采用焊机将迎弹面板与背板的折弯边焊接并留口进行抽真空，抽真空完成后封口，得到新型复合防弹插板；所述新型复合防弹插板的厚度为16mm，质量为1.75kg。
经检测，本实施例制备得到的新型复合防弹插板与软质防弹背心配合使用可抵御中国95式5.8mm自动步枪的87式5.8mm普通弹(钢芯)的冲击。
实施例6
本实施例的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将厚度为0.3mm的钛板裁剪成(250mm±1mm)×(300mm±1mm)(宽×长)的钛小块板，采用模具压机将该钛小块板冲压成多曲板作为迎弹面板，将厚度为0.4mm±0.05mm的钛板裁剪成(265mm±1mm)×(315mm±1mm)(宽×长)的钛小块板，采用模具压机将该钛小块板冲压成多曲板作为背板；所述背板的周边具有高度相等的折弯边，所述折弯边冲向背板的凸面，折弯边的高度与插板的总厚度相等；所述迎弹面板和背板的尺寸相同；
步骤二、将芳纶纤维编织成芳纶布，然后裁成与步骤一中所述迎弹面板的尺寸相同的芳纶布片；所述芳纶布的面密度为150g/m2，经向强度为11.3kN、纬向强度为10.2kN，经向断裂伸长率为6.9％、纬向断裂伸长率为6％；
步骤三、将超高分子量聚乙烯预浸料压制成与步骤一中所述迎弹面板的大小形状相同的聚乙烯板；所述超高分子量聚乙烯预浸料的面密度为130g/m2；所述聚乙烯板的面密度为7kg/m2±0.5kg/m2；
步骤四、将步骤三中制备得到的聚乙烯板凸面向上，取3张步骤二中得到的芳纶布片通过环氧体系胶粘剂对齐平整地粘在聚乙烯板凸面上形成面密度为700g/m2的芳纶布片过渡层，然后将250mm×300mm(宽×长)的多曲面陶瓷的凹面均匀涂抹环氧体系胶粘剂，平整地粘在芳纶布片过渡层上，再取2张步骤二中得到的芳纶布片通过环氧体系胶粘剂对齐平整地粘在陶瓷的凸面上形成面密度为350g/m2的芳纶布片止裂层，最后放入热压罐中进行固化塑性，得到内芯；所述环氧体系胶粘剂的粘合强度为22N；所述多曲面陶瓷的密度为2.50g/cm3±0.05g/cm3，维氏硬度为30GPa，弯曲强度为400MPa，厚度为6mm；
步骤五、将步骤四中得到的内芯放入步骤一中得到的背板中使内芯的凹面与背板的凸面相贴，然后将步骤一中得到的迎弹面板对齐封盖在背板上使迎弹面板的凹面与内芯的凸面相贴，采用焊机将迎弹面板与背板的折弯边焊接并留口进行抽真空，抽真空完成后封口，得到新型复合防弹插板；所述新型复合防弹插板的厚度为15mm，质量为1.85kg。
经检测，本实施例制备得到的新型复合防弹插板与软质防弹背心配合使用可抵御中国95式5.8mm自动步枪的87式5.8mm普通弹(钢芯)的冲击。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、采用模具压机将钛合金板或钛板冲压成多曲板作为迎弹面板，将钛板冲压成多曲板作为背板；所述背板的周边具有高度相等的折弯边，所述折弯边冲向背板的凸面，折弯边的高度与插板的总厚度相等；所述迎弹面板和背板的尺寸相同；
步骤二、将芳纶纤维编织成芳纶布，然后裁成与步骤一中所述迎弹面板尺寸相同的芳纶布片；
步骤三、将超高分子量聚乙烯预浸料压制成与步骤一中所述迎弹面板大小形状相同的聚乙烯板；
步骤四、将步骤三中制备得到的聚乙烯板凸面向上，取步骤二中得到的芳纶布片通过胶粘剂对齐平整地粘在聚乙烯板凸面上形成芳纶布片过渡层，然后将整片或者多片陶瓷通过胶粘剂对齐平整地粘在芳纶布片过渡层上，再取步骤二中得到的芳纶布片通过胶粘剂对齐平整地粘在陶瓷上形成芳纶布片止裂层，最后放入热压罐中进行固化塑性，得到内芯；
步骤五、将步骤四中得到的内芯放入步骤一中得到的背板中使内芯的凹面与背板的凸面相贴，然后将步骤一中得到的迎弹面板对齐封盖在背板上使迎弹面板的凹面与内芯的凸面相贴，采用焊机将迎弹面板与背板的折弯边焊接并留口进行抽真空，抽真空完成后封口，得到新型复合防弹插板。
2.根据权利要求1所述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤一中所述钛合金板为Ti-5322钛合金板，强度为1100MPa，延伸率为11.5％，所述钛合金板的厚度为0.5mm～1.0mm。
3.根据权利要求1所述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤一中所述背板的厚度为0.4mm±0.05mm。
4.根据权利要求1所述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤二中所述芳纶布的面密度为150g/m2～300g/m2，经纬向强度不小于10kN，断裂伸长率不小于6％。
5.根据权利要求1所述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤三中所述超高分子量聚乙烯预浸料的面密度为130g/m2；所述聚乙烯板的面密度不超过10kg/m2±0.5kg/m2。
6.根据权利要求1所述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤四中所述陶瓷的密度为2.50g/cm3±0.05g/cm3，维氏硬度不小于28GPa，弯曲强度不小于360MPa，厚度为4mm～6mm。
7.根据权利要求1所述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤四中所述胶粘剂为环氧体系胶粘剂或聚氨酯体系胶粘剂，所述胶粘剂的粘合强度均大于15N。
8.根据权利要求1所述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，所述芳纶布片过渡层的面密度为550g/m2～700g/m2，所述芳纶布片止裂层的面密度为350g/m2。
9.根据权利要求1所述的一种新型复合防弹插板的制备方法，其特征在于，步骤五中所述新型复合防弹插板的厚度不超过16mm。
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