CN212372860U - 合金复合型缓冲层及防弹插板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种合金复合型缓冲层及防弹插板，本实用新型所提供的合金复合型缓冲层层叠地设置于防弹插板的陶瓷片内侧。于缓冲层的内部或外侧表面嵌装有多个合金板，各合金板于缓冲层的厚度方向错落设置，且各合金板于所述缓冲层上的正投影共同构成对缓冲层的全面覆盖。本实用新型的合金复合型缓冲层，可提升缓冲层的缓冲性能及抗弹击性能，从而有助于降低防弹插板对陶瓷片的性能要求。

Description

合金复合型缓冲层及防弹插板

技术领域

本实用新型涉及单兵防护技术领域，特别涉及一种合金复合型缓冲层。本实用新型还涉及一种防弹插板。

背景技术

在现有的军队和武警中，单兵***是必不可少的作战平台，随着科技的进步，人们愈加重视规避人员伤亡的情况，因此，单兵防护装备的价值逐渐提升。作为重要的单兵防护手段，防弹衣具备重要的作用，可大大降低人员的伤亡概率。

现有的防弹衣中，通过插装防弹插板实现防弹效果。防弹插板一般包括由外到内的抗击层、阻燃层和缓冲层，抗击层多采用拼接或整体单块的陶瓷片，阻燃层一般采用芳纶纤维，缓冲层一般采用聚乙烯PE板或芳纶纤维。其中，陶瓷片起到主要的抗弹击效果。随着陶瓷片加工工艺的进步，单片式的陶瓷片逐渐代替了拼接式的陶瓷片，而单片式的陶瓷片又包括常压和热压两种加工制备工艺。热压碳化硅陶瓷片抗弹击性能优良，但制备成本高，加工制备困难。常压碳化硅陶瓷片加工成本较低，价格便宜，但强度和抗弹击性能稍弱，需要通过增加自身厚度满足既定的抗弹击性能要求；但随着陶瓷片厚度的增加，整个防弹插板的厚度和重量也相应增加，从而降低了防弹衣的使用舒适性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种合金复合型缓冲层，以提升缓冲层的缓冲性能及抗弹击性能，从而有助于降低防弹插板对陶瓷片的性能要求。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种合金复合型缓冲层，层叠地设置于防弹插板的陶瓷片内侧，于所述缓冲层的内部或外侧表面嵌装有多个合金板，各所述合金板于所述缓冲层的厚度方向错落设置，且各所述合金板于所述缓冲层上的正投影共同构成对所述缓冲层的全面覆盖。

进一步的，所述合金板由多个合金片单元密铺拼接而成。

进一步的，除分布于所述防弹插板边缘部位外的所有所述合金片单元均采用正多边形形状。

进一步的，所述缓冲层包括位于内侧的第一缓冲层和靠近所述陶瓷片的第二缓冲层，所述合金板包括夹设于所述第一缓冲层和所述第二缓冲层之间并嵌装于所述第一缓冲层中部的第一合金板、以及嵌装于所述第二缓冲层外侧表面并环绕嵌装于所述第二缓冲层的边部的第二合金板。

进一步的，所述第二缓冲层的厚度小于所述第一缓冲层的厚度。

进一步的，所述合金板采用稀土合金板或稀土钛合金板。

进一步的，所述稀土钛合金板采用抗拉强度在TC4钛合金板以上的产品。

进一步的，所述缓冲层采用PE板。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的合金复合型缓冲层，通过在缓冲层内嵌装合金板，且合金板采用多个并分处缓冲层的不同厚度层，共同形成对缓冲层的全覆盖；这样不仅降低了合金板在缓冲层内的多曲面随形贴覆难度，且能根据合金板在防弹插板上的位置不同灵活调整其在厚度上的位置，从而提升合金板不同的抗弹击和缓冲效果；而且可提升防弹插板的抗弹击性能，从而有助于降低防弹插板对陶瓷片的性能要求；可适当降低陶瓷片的强度和厚度要求，使防弹插板在保障抗弹击性能的同时，其整体重量和厚度规格更优。

(2)合金板采用多个合金片单元密铺拼接的形式，则使每个合金板能更好地随形于缓冲层的曲面形状，拼接贴覆更为容易。

(3)除了防弹插板的边缘部位的各合金片单元需要随形于防弹插板的边部裁切为非规则形状外，合金板其他部位的各合金片单元采用正多边形形状，更利于拼接工艺实施，且整个合金板的抗弹击受力性能更为均衡，合金板的整体防护性能更佳。采用正多边形的合金片单元，剪切加工更为规范，便于拼接的规范操作，可提升拼接效率；且多种合金材料，如钛合金中的钛的同质异晶体在882℃以下为密排六方结构α钛，当采用正六边形的拼接时，其裁切和钛合金板的金属结构相适应，可使整个合金板受力性能更为稳定，弹击的冲击力在合金板上的分解效果良好，不易发生合金片单元因弹击而错位偏移的情况。

(4)更靠近防弹插板的外侧第一合金板分布在防弹插板的边缘部位，有利于第一合金板更早地参与对击中防弹插板边部子弹的缓冲和阻挡，以适应防弹插板边部防护性能较弱的情况。

(5)第一缓冲层和第二缓冲层的厚度差异设置，可使合金板更靠近防弹插板的外侧，有利于合金板较早地阻挡弹击，并依靠合金板自身优良的强度和弹性形变性能，起到缓冲和阻挡效果。

(6)采用稀土钛合金板作为合金板，使合金板的重量更轻，且抗拉强度、屈服强度、伸长率等各项性能优异，并具备良好的燃烧阻挡效果；可很好满足合金板在防弹插板中的性能要求。

(7)使用TC4以上级别的稀土钛合金板，性能更为可靠，且可根据抗弹击防护的规格要求，适当减薄合金板的厚度。

(8)缓冲层采用聚乙烯的PE板，缓冲性能优良，技术成熟可靠。

本实用新型的另一个目的在于提出一种防弹插板，为层叠结构，由迎着弹击方向的外侧向内顺次设置有陶瓷片和缓冲层，所述陶瓷片的外部包覆有止裂层，所述缓冲层采用本实用新型所述的合金复合型缓冲层。

进一步的，于所述陶瓷片和所述缓冲层之间设置有过渡层，所述过渡层为芳纶纤维。

相对于现有技术，本实用新型提出的防弹插板具有以下优势：

(1)本实用新型所述的防弹插板，采用本实用新型的合金复合型缓冲层，可很好提升缓冲层的缓冲性能及抗弹击性能,从而有助于降低防弹插板对陶瓷片的性能要求。

(2)在合金板的前后加装芳纶纤维的过渡层，不仅可形成良好的阻燃隔断效果，且过渡层与陶瓷片和缓冲层之间的胶粘性能稳定，便于防弹插板各层之间的层叠粘合。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的防弹插板的整体外形结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的防弹插板的各层***图；

图3为本实用新型实施例所述的嵌装有合金板的缓冲层的***图；

图4为图1中A-A所示部位的剖面结构示意图；

图5为图4中C所示部位的局部放大图；

图6为图3中B所示部位的局部放大图；

图7为本实用新型实施例所述合金片单元采用等边三角形时合金板的局部拼接示意图；

附图标记说明：

1-陶瓷片，2-合金板，200-合金片单元，201-第一合金板，202-第二合金板；

3-缓冲层，300-凹嵌部，301-第一缓冲层，302-第二缓冲层，4-过渡层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

此外，在本实用新型的描述中，涉及到的左、右、上、下等方位名词，是为了描述方便而基于图示状态下的用语，不应理解为构成对本实用新型结构的限定；提到的第一、第二、第三等也均是为了便于描述，而不能理解为指示或暗示相对的重要性。

本实施例涉及一种合金复合型缓冲层，可提升缓冲层的缓冲性能及抗弹击性能，从而有助于降低防弹插板对陶瓷片的性能要求。该合金复合型缓冲层，层叠地设置于防弹插板的陶瓷片内侧，于所述缓冲层的内部或外侧表面嵌装有多个合金板，各所述合金板于所述缓冲层的厚度方向错落设置，且各所述合金板于所述缓冲层上的正投影共同构成对所述缓冲层的全面覆盖。

基于上述的总体结构原则，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。本实施例的合金复合型缓冲层应用于防弹插板中的一种示例性结构如图1、图2及图3所示。

在本实施例中，防弹插板为层叠结构，以防弹插板的使用姿态为基准，防弹插板整体呈随形于人体躯干部分的多曲面形状，左右边侧向内弯曲，下部的两角设置倒角，上部的两角具有向内收起的切角缺失，切角边与防弹插板的上边和侧边衔接处同样构造倒角结构，以改善人体佩戴时的舒适性。

如图3、图4并图5所示，在由迎着弹击方向的外侧向着贴近人体的内侧，防弹插板依次设置有陶瓷片1和缓冲层3，陶瓷片1的外部包覆有止裂层(图中未示出)，以防止弹击时陶瓷片1的碎裂飞溅。

如图3并图6所示，对于层叠地设置于防弹插板的陶瓷片1内侧的缓冲层3，在缓冲层3的内部或外侧表面嵌装有多个合金板2，各合金板2于缓冲层3的厚度方向错落设置，并于缓冲层3的正投影上，共同构成对缓冲层3的全面覆盖。并且，每个合金板2又由多个合金片单元200密铺拼接而成。合金板2采用多个合金片单元200密铺拼接的形式，则使每个合金板2能更好地随形于缓冲层3的曲面形状，拼接贴覆更为容易。

这种多个合金板2错落设置及其拼接的方式不仅降低了合金板2在缓冲层3内的多曲面随形贴覆难度，而且可提升防弹插板的抗弹击性能，从而有助于降低防弹插板对陶瓷片1的性能要求，可适当降低陶瓷片1的强度和厚度要求，使防弹插板在保障抗弹击性能的同时，其整体重量和厚度规格更优。由于高强度合金板材一般具有较强的弹性变形和形状记忆恢复性能，对其的多曲面随形加工极为困难，合金板2采用多个小块的合金片单元200拼接构成的形式，可以很好客服这一工艺难题。

对于防弹插板中各层的材质，可有几种选择，优选地，缓冲层3采用聚乙烯的PE板，以发挥PE板缓冲性能优良和技术成熟可靠的优点。

如图4和图5所示，在陶瓷片1和缓冲层3之间、以及合金板2和缓冲层3的第一缓冲层301与第二缓冲层301之间，均可设置过渡层4，过渡层4优选使用芳纶纤维；这样不仅可形成良好的阻燃隔断效果，且过渡层4与陶瓷片1、合金板2和缓冲层3之间的胶粘性能稳定，便于防弹插板各层之间的层叠粘合。

如图3、图6及图7所示，对于合金片单元200的结构形状，有各种选择，应以实现密铺拼接和合金片单元200的裁切和拼接便捷性为基本原则。除分布于防弹插板边缘部位外的合金片单元200外，优选地，其它所有合金片单元200所有合金片单元200均采用正多边形形状。防弹插板的边缘部位的各合金片单元200需要随形于防弹插板的边部裁切为非规则形状外，其他部位的各合金片单元200采用正多边形形状，更利于拼接工艺实施，且整个合金板2的抗弹击受力性能更为均衡，合金板2的整体防护性能更佳。采用正多边形的合金片单元200，剪切加工更为规范，便于拼接的规范操作，可提升拼接效率；且多种合金材料，如钛合金中的钛的同质异晶体在882℃以下为密排六方结构α钛，当采用正六边形的拼接时，其裁切和钛合金板的金属结构相适应，可使整个合金板2受力性能更为稳定，弹击的冲击力在合金板2上的分解效果良好，不易发生合金片单元200因弹击而错位偏移的情况。

除采用正六边形形状外，合金片单元200还可以为其它正多边形，如等边三角形、正方形等。如图7所示，拼接于合金板2的主体部分的各合金片单元200呈等边三角形形状。对于多边形的尺寸大小，可以根据防弹插板的多曲面形状的弯曲度大小灵活设置；例如，其最大外形尺寸可设置在15-50mm之间。

如图3、图4并图5所示，缓冲层3包括位于内侧的第一缓冲层301和靠近陶瓷片1的第二缓冲层302，合金板2包括夹设于第一缓冲层301和第二缓冲层302之间并嵌装于第一缓冲层301中部的第一合金板201、以及嵌装于第二缓冲层302外侧表面并环绕嵌装于第二缓冲层302的边部的第二合金板202。由于第一合金板201在第一缓冲层301中部、以及第二合金板202在第二缓冲层302边部的嵌装，在第一缓冲层301中部和第二缓冲层302边部均形成有凹嵌部300。更靠近防弹插板的外侧第一合金板201分布在防弹插板的边缘部位，有利于第一合金板201更早地参与对击中防弹插板边部子弹的缓冲和阻挡，以适应防弹插板边部防护性能较弱的情况。

本实施例中，第二缓冲层302的厚度小于第一缓冲层301的厚度。第一缓冲层301和第二缓冲层302的厚度差异设置，可使合金板2更靠近防弹插板的外侧，有利于合金板2较早地阻挡弹击，并依靠合金板2自身优良的强度和弹性形变性能，起到缓冲和阻挡效果。

对于合金板2的合金板材质，应充分考虑高强度、韧性及弹性形变性能。例如，可采用钛合金板、稀土合金板中的重稀土系列合金板；优选地，采用添加有稀土的稀土钛合金板。采用稀土钛合金板作为合金板2，可使合金板2的重量更轻，且抗拉强度、屈服强度、伸长率等各项性能优异，并具备良好的燃烧阻挡效果；可很好满足合金板2在防弹插板中的性能要求。在稀土钛合金板中，优选使用抗拉强度在TC4钛合金板以上的产品，以确保其性能更为可靠，且可根据抗弹击防护的规格要求，适当减薄合金板2的厚度。

稀土钛合金板的厚度可根据防弹插板的抗弹击性能要求和厚度重量要求相应匹配，当减薄合金板2的厚度时，在确定的抗弹击性能要求下，就需要增加陶瓷片1的厚度。在测试实验中，稀土钛合金板的厚度在0.3-17mm之间，陶瓷片1的厚度在4-12mm之间，可满足多种规范要去的抗弹击效果。例如，稀土钛合金板的厚度为0.4mm，陶瓷片1厚度为8mm，缓冲层3厚度在10-12mm之间，可满足通用型防弹插板的战术技术指标要求。陶瓷片1和合金板2厚度的配合调整，可使防弹插板满足多种抗弹击性能的指标要求，并可将整个防弹插板的厚度和重量控制一个较为优异的范围内。

本实施例所述的合金复合型缓冲层及其防弹插板，通过在缓冲层3内嵌装合金板2，且合金板2采用多个并分处缓冲层3的不同厚度层，共同形成对缓冲层3的全覆盖；这样不仅降低了合金板2在缓冲层3内的多曲面随形贴覆难度，且能根据合金板2在防弹插板上的位置不同灵活调整其在厚度上的位置，从而提升合金板2不同的抗弹击和缓冲效果；而且可提升防弹插板的抗弹击性能，从而有助于降低防弹插板对陶瓷片1的性能要求；可适当降低陶瓷片1的强度和厚度要求，使防弹插板在保障抗弹击性能的同时，其整体重量和厚度规格更优。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种合金复合型缓冲层，层叠地设置于防弹插板的陶瓷片(1)内侧，其特征在于：于所述缓冲层(3)的内部或外侧表面嵌装有多个合金板(2)，各所述合金板(2)于所述缓冲层(3)的厚度方向错落设置，且各所述合金板(2)于所述缓冲层(3)上的正投影共同构成对所述缓冲层(3)的全面覆盖。

2.根据权利要求1所述的合金复合型缓冲层，其特征在于：所述合金板(2)由多个合金片单元(200)密铺拼接而成。

3.根据权利要求2所述的合金复合型缓冲层，其特征在于：除分布于所述防弹插板边缘部位外的所有所述合金片单元(200)均采用正多边形形状。

4.根据权利要求1所述的合金复合型缓冲层，其特征在于：所述缓冲层(3)包括位于内侧的第一缓冲层(301)和靠近所述陶瓷片(1)的第二缓冲层(302)，所述合金板(2)包括夹设于所述第一缓冲层(301)和所述第二缓冲层(302)之间并嵌装于所述第一缓冲层(301)中部的第一合金板(201)、以及嵌装于所述第二缓冲层(302)外侧表面并环绕嵌装于所述第二缓冲层(302)的边部的第二合金板(202)。

5.根据权利要求4所述的合金复合型缓冲层，其特征在于：所述第二缓冲层(302)的厚度小于所述第一缓冲层(301)的厚度。

6.根据权利要求1-5中任一所述的合金复合型缓冲层，其特征在于：所述合金板(2)采用稀土合金板或稀土钛合金板。

7.根据权利要求6所述的合金复合型缓冲层，其特征在于：所述稀土钛合金板采用抗拉强度在TC4钛合金板以上的产品。

8.根据权利要求6所述的合金复合型缓冲层，其特征在于：所述缓冲层(3)采用PE板。

9.一种防弹插板，为层叠结构，由迎着弹击方向的外侧向内顺次设置有陶瓷片(1)和缓冲层(3)，所述陶瓷片(1)的外部包覆有止裂层，其特征在于，所述缓冲层(3)采用权利要求1-8中任一所述的合金复合型缓冲层。

10.根据权利要求9所述的防弹插板，其特征在于：于所述陶瓷片(1)和所述缓冲层(3)之间设置有过渡层(4)，所述过渡层(4)为芳纶纤维。

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