KR19990075584A - Shock damping material - Google Patents

Abstract

현저한 충격 감쇠 특성을 지닌 재료는 밀도가 30∼160 lb/ft³(0.48∼2.56 g/cc)이고 공극률이 20%∼80%인 화학적으로 결합된 세라믹이다. 이 재료는 포틀랜드 시멘트, 실리카 퓸, 각종 중공 충전재를 기제로 하는 화학적으로 결합된 세라믹 조성물로서, 분산제, 각종 섬유 및 물을 포함할 수 있다.Materials with significant impact damping properties are chemically bonded ceramics with densities of 30 to 160 lb / ft ³ (0.48 to 2.56 g / cc) and porosities of 20% to 80%. This material is a chemically bonded ceramic composition based on Portland cement, silica fume, various hollow fillers, and may include a dispersant, various fibers, and water.

Description

충격 감쇠 재료Shock damping material

본 발명은 재료의 공극률 및 밀도에 따라, 충격 감쇠가 상당히 중요한 용도, 예를 들면 재료가 폭약 또는 진원의 충격파에 영향을 받는 환경, 특히 화약고 건설, 또는 안전벽 및 안전문 또는 강력한 폭파에 대해 저항성을 지닌 빌딩 건설용 재료로서 특히 유용하게 하는 특성 조합을 조합한 화학적으로 결합된 충격 감쇠 세라믹 재료에 관한 것으로, 특히 밀도가 30∼160 lb/ft³(0.48∼2.56 g/cc)이고 공극률이 20%∼80%인 화학적으로 결합된 세라믹에 관한 것이다.According to the porosity and density of the material, the present invention is resistant to applications in which shock damping is of considerable importance, for example, in environments where the material is affected by explosives or epicenters of shock waves, particularly in the construction of gunpowder, or safety walls and safety doors or strong blasting. A chemically bonded impact damping ceramic material that combines a combination of properties that makes it particularly useful as a building construction material, in particular, having a density of 30 to 160 lb / ft ³ (0.48 to 2.56 g / cc) and a porosity of 20 It relates to a chemically bonded ceramic with% to 80%.

저 밀도 재료는 우수한 중량 효율을 나타내지만, 고 밀도 계는 특히 강한 충격 환경에서 이용할 수 있는 공간 효율이 가장 높은 충격 감쇠 재료이다. 이들은 비교적 낮은 원가, 용이한 성형성 및 불연성과 결합된 이러한 특성때문에, 탄약 저장소 용으로 매우 적합하다. 유효한 공극률, 밀도 및 강도로 인해, 특수 탄약 저장소 용도 또는 폭파 저항성 배리어 디자인에 적합하다.Low density materials exhibit good weight efficiency, but high density systems are the most space efficient impact damping materials available in particularly strong impact environments. They are well suited for ammunition storage because of these properties combined with relatively low cost, easy formability and incombustibility. Due to their effective porosity, density and strength, they are suitable for special ammunition storage applications or for blast resistant barrier designs.

이러한 재료에 요망되는 개발 및 특성에 대하여 논문[참조문헌 : “Development of Shock Absorbing Barrier Materials For High Performance Magazine Construction” by Claudio Herzfeld and Sean Wise, presented at the 26th Explosive Safety Seminar, sponsored by the Department of Defense / Explosive Safety Board on August 16-18, 1994]에 개시되어 있다. 상기 논문의 내용은 참고로 본 발명에 기술되어 있다.On the desired developments and properties of these materials, the article [Development of Shock Absorbing Barrier Materials For High Performance Magazine Construction ”by Claudio Herzfeld and Sean Wise, presented at the 26th Explosive Safety Seminar, sponsored by the Department of Defense / Explosive Safety Board on August 16-18, 1994. The contents of this article are described in the present invention by reference.

본 발명의 목적은 충격을 감쇠시키는 새로운 재료를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide new materials for damping impacts.

본 발명의 또 하나의 목적은 탄약 저장 환경에서의 탄도(ballistic) 보호를 부여하는 충격 감쇠 재료를 제공하는데 있다.It is yet another object of the present invention to provide an impact damping material that provides ballistic protection in an ammunition storage environment.

본 발명의 다른 목적은 밀도, 강도 및 공극률을 조절하여, 종래의 공지된 재료보다 더욱 공간 효율이 우수한 충격 감쇠성을 부여하는 화학적으로 결합된 세라믹 재료를 제조하는데 있다.Another object of the present invention is to produce a chemically bonded ceramic material that controls density, strength and porosity, giving impact damping properties that are more space efficient than conventionally known materials.

본 발명의 또 다른 목적은 비교적 낮은 원가, 용이한 성형성 및 불연성을 나타내고, 용이하게 얻을 수 있는 재료로 조제되는 조성물을 개선시킨 것이다.Still another object of the present invention is to improve a composition prepared from materials which exhibit relatively low cost, easy formability and nonflammability, and are easily obtainable.

본 발명은 본 명세서에 참조로 기재된 것으로서, 최근에 특허허여된 하기의 미국 특허공보에 기재된 경량 시멘트질 조성물에 대한 개량품이다:The present invention, which is described herein by reference, is an improvement on the lightweight cementitious composition described in the following recently issued US patent publications:

1985년 2월 26일자로 특허허여된 미국 특허 제4,501,830호(Miller et al.);US Patent No. 4,501, 830 to Miller et al., Issued February 26, 1985;

1988년 3월 12일자로 특허허여된 미국 특허 제4,504,320호(Rizer et al.);US Patent No. 4,504,320 to Rizer et al., Issued March 12, 1988;

1986년 7월 8일자로 특허허여된 미국 특허 제4,599,211호(Wise et al.); 및US Patent No. 4,599, 2 1 1 (Wise et al.), Issued July 8, 1986; And

1988년 10월 25일자로 특허허여된 미국 특허 제4,780,141호(Double et al.).US Patent No. 4,780,141, filed Oct. 25, 1988 to Double et al.

상기 특허공보에 기술된 바와 같이, 여러가지 용도에 유용한 특성을 지닌, 포틀랜드 시멘트, 실리카 퓸, 충전재, 분산제 및 기타 첨가제로 이루어진 시멘트질 조성물이 제조될 수 있다.As described in the above patent publications, cementitious compositions of portland cement, silica fume, fillers, dispersants and other additives can be prepared, having properties useful for various applications.

본 발명은 밀도가 30∼160 lb/ft³(0.48∼2.56 g/cc)이고 공극률이 20%∼80%인 제품을 산출하는 개선된 신규 조성물에 관한 것이다. 이 재료는 우수한 충격 감쇠 재료인 것으로 밝혀졌고, 고도의 공간 효율을 나타낸다. 등급 1.1 탄약의 유폭(sympathetic detonation)은 탄약 저장과 관련된 가장 심각한 위험 중의 하나일 뿐만 아니라, 가장 제어하기 어려운 것 중의 하나이다. 통상적으로, 퀄러티 디스턴스(quality distance; QD) 요건은 요원 및 자산에 대한 위험을 완화시키기 위해 이용되어 왔으나, 이는 소정 저장 위치에 보관된 탄약 폭발 중량을 저감시키고 조작비용을 증대시킨다. 탄약의 감도를 예정 자극(stimulus)으로 감소시키는 이점을 실현시키기 위해, 군부는 Mil Std 2105A의 새로운 병기체계에 대한 둔감형 탄약 기준을 확정했다. 이 기준은 성형 폭약 제트, 파편, 탄알, 및 장갑판 파편, 및 유폭으로서 빠르고 느린 냉각에 대하여 역점을 두고 다루고 있다. 고 성능 병기 항목에 대한 병법 및 설계 전략을 개발해 온 결과, 유폭을 제외하고는 대부분의 예정 자극에 대하여 허용가능한 반응을 부여한다. 후자의 경우에는, 유폭에 대해 감소된 감도를 나타내는 폭발성 충전재는 종종 불합격 성능을 나타내므로, 사용자에 의해 불합격품으로서 거절된다.The present invention relates to an improved novel composition that yields a product having a density of 30 to 160 lb / ft ³ (0.48 to 2.56 g / cc) and a porosity of 20% to 80%. This material has been found to be an excellent impact damping material and exhibits high spatial efficiency. Class 1.1 ammunition sympathetic detonation is not only one of the most serious risks associated with ammunition storage, but also one of the most difficult to control. Typically, quality distance (QD) requirements have been used to mitigate the risks to personnel and assets, but this reduces the weight of ammunition explosions stored in certain storage locations and increases operating costs. In order to realize the benefits of reducing the sensitivity of ammunition to a predetermined stimulus, the military has established insensitive ammunition standards for the new staging system for Mil Std 2105A. This criterion addresses the focus on molding explosive jets, debris, bullets, and armature debris, and rapid and slow cooling as the breadth. The development of strategies and design strategies for high-performance weapons has resulted in an acceptable response to most of the planned stimuli, with the exception of width. In the latter case, explosive fillers that exhibit reduced sensitivity to flow are often rejected by the user as they have failed performance.

본 발명의 재료를 이용한 유폭 문제에 대한 일괄 해결책에 의해, IM 성능 교환(trade-off)을 해소할 수 있다.By the collective solution to the problem of width using the material of the present invention, IM performance trade-off can be eliminated.

도 1은 종래의 시멘트질 계의 강도/밀도와 비교하여, 본 발명의 재료의 강도/밀도 범위를 도시하는 그래프,1 is a graph showing the strength / density range of a material of the present invention as compared with the strength / density of a conventional cementitious system,

도 2는 응력 체적 공간에 있어서의 일반화된 휴고니어트(Hugoniot),2 is a generalized Hugoniot in stress volume space,

도 3a 내지 3e는 매우 강한 충격을 일으키는 고속 강판에 의한 충격에 대한 본 발명의 재료의 반응을 도시하는 일련의 도면,3A-3E are a series of diagrams illustrating the reaction of the material of the present invention to an impact by a high speed steel sheet causing a very strong impact;

도 4a 내지 4e는 하중 넓이 및 피크 압력의 감쇠를 도시하는 콤팩트된 SA/CBC 타겟의 일반화 게이지 트레이스 뷰(view)를 도시하는 일련의 도면,4A-4E are a series of diagrams showing a generalized gauge trace view of a compact SA / CBC target showing the attenuation of the load width and peak pressure;

도 5, 6 및 7은 응력/속도(도 5), 응력/체적 응력(도 6) 및 응력/비체적(도 7)로서 나타낸 각종 SA/CBC 재료에 대한 고 응력속도 시험 결과를 도시하는 도면,5, 6 and 7 show high stress rate test results for various SA / CBC materials, expressed as stress / velocity (FIG. 5), stress / volume stress (FIG. 6) and stress / volume (FIG. 7). ,

도 8은 SA/CBC 재료로의 관입(penetration) 깊이에 대한 실측치 또는 계측치를 나타내는 도면,8 shows measured or measured values for penetration depth into SA / CBC material;

도 9는 타겟 밀도 및 초기 투사물 속도의 함수로서 조밀한 SA/CBC로부터 회수된 투사물의 변형을 도시하는 도면.FIG. 9 shows deformation of a projected portion recovered from dense SA / CBC as a function of target density and initial projected velocity. FIG.

본 발명의 모든 SA/CBC(충격 감쇠/화학결합된 세라믹) 제제는 포틀랜드 시멘트, 실리카 퓸 및 중공 충전재를 함유한다. 통상, 중공 충전재는 시멘트에 대하여 조립자이고, 실질적으로 불활성을 나타낸다. 본 발명에 유용한 중공 충전재로는 글래스 버블, 미네랄 버블 및 제조된 다세포 버블을 들 수 있다. 또한, 다수의 제제는 몇몇 종류의 섬유, 유기물, 글래스 또는 금속을 함유한다. 유기물은 불에 대한 재료의 반응을 조절하는데 사용되고(스펄링을 방지한다), 글래스는 인장강도를 인화하고 향상시키기 위해 사용되며, 금속(강철 또는 스텐레스 강)은 밀도를 인화하고 증대시키는데 사용된다.All SA / CBC (impact damped / chemically bonded ceramic) formulations of the present invention contain Portland cement, silica fume and hollow fillers. Typically, the hollow filler is coarse to cement and is substantially inert. Hollow fillers useful in the present invention include glass bubbles, mineral bubbles and multicellular bubbles produced. In addition, many formulations contain several types of fibers, organics, glasses or metals. Organics are used to control the material's reaction to fire (prevent spalling), glass is used to print and improve tensile strength, and metals (steel or stainless steel) are used to print and increase density.

본 발명의 재료는 전체가 다공성이고, 밀도 및 강도에 의해 분류될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 얻어진 전체 강도/밀도 비는 통상적인 경량 모르타르 및 콘크리트보다 계수가 2 이상 높다. 제 1 그룹은 밀도가 30∼65 lb/ft³(0.48∼1.05 g/cc)인 최경량 제제이다. 이들의 압축강도는 ∼1500 psi∼7,000 psi 이고, 계산된구멍 용적은 50%∼80%이다. 제 2 또는 중간 밀도 그룹은 그 밀도가 65∼110 lb/ft³(1.05∼1.75 g/cc)이고, 압축강도가 7000 psi∼15,000 psi 이다. 이 계의 공극률은 35∼50%이다. 제 3 또는 고 밀도 그룹은 그 밀도가 110∼160 lb / ft³(1.75∼2.6 g/cc)이고, 압축강도가 15,000 psi∼약 30,000 psi 이며, 여전히 꽤 다공성을 지닌다. 대부분의 고 밀도 그룹의 제품은 건조되기 전에는 공극률이 최소 20%이고, 모두 건조후에는 40%를 초과한다. 강도, 밀도 및 공극률을 조합함으로써, 이들 각각의 계가 강한 충격을 감쇠시켜 탄도 보호를 부여함에 있어서 매우 유효하게 된다.The materials of the present invention are entirely porous and can be classified by density and strength. As shown in FIG. 1, the overall strength / density ratio obtained is at least two higher than that of conventional lightweight mortars and concrete. The first group is the lightest formulation with a density of 30 to 65 lb / ft ³ (0.48 to 1.05 g / cc). Their compressive strength is from 1500 psi to 7,000 psi and the calculated pore volume is from 50% to 80%. The second or medium density group has a density of 65 to 110 lb / ft ³ (1.05 to 1.75 g / cc) and a compressive strength of 7000 psi to 15,000 psi. The porosity of this system is 35 to 50%. The third or higher density group has a density of 110-160 lb / ft ³ (1.75-2.6 g / cc), a compressive strength of 15,000 psi to about 30,000 psi, and is still quite porous. Most high density products have a porosity of at least 20% before drying, and all exceed 40% after drying. By combining strength, density and porosity, each of these systems becomes very effective in damping strong impacts and imparting ballistic protection.

본 발명의 SA/CBC 재료에 있어서의 충격 감쇠는 강도, 공극률 및 밀도에 관계가 있다. 전형적으로, 이들 다공성 재료는 재료를 통과한 소성파 전이로서 피크 응력의 크기를 훨씬 더 신속하게 감소시키는 로딩 메카니즘을 수행한다. 최종적으로, 소성파의 응력이 휴고니어트 탄성 한계(HEL) 이하로 떨어지면, 소성변형이 없는 기타 비다공성 재료에서와 같이 응력이 전달될 것이다. 응력-속도, 응력-체적 및 응력-비체적 투사에 있어서의 선택된 SA/CBC 재료에 대한 고 스트레인 속도 시험 결과를 도 5, 6 및 7에 나타낸다. 이들 도면에 있어서, 고 소성변형능력과 결합된 비교적 높은 동적 강도가 분명하게 관찰된다.Impact damping in SA / CBC materials of the present invention is related to strength, porosity and density. Typically, these porous materials perform a loading mechanism that reduces the magnitude of the peak stress much more quickly as a spark wave transition through the material. Finally, when the stress of the firing wave falls below the Hugoneitian elastic limit (HEL), the stress will be transferred as in other nonporous materials without plastic deformation. The results of the high strain rate test for selected SA / CBC materials in stress-velocity, stress-volume and stress-volume projections are shown in FIGS. 5, 6 and 7. In these figures, a relatively high dynamic strength combined with high plastic deformation capacity is clearly observed.

HEL을 조절함으로써, 타겟 및 투사물에 대한 충격력을 제한시킬 수 있다. 오버드라이브된 충격파가 타겟 재료에 부여되지 않도록 충격 속도가 충분히 낮으면, 그 때 공극 상태가 SA/CBC 중에서 완전히 파쇄되지 않는 한, 최대 충격 압력은 HEL에 근접할 것이다. HEL이 폭약의 기폭 한계값보다 훨씬 더 작으면, 이 충격으로부터 기폭되지 않을 것이다. 충격 감쇠 이외에도, 본 발명의 화학적으로 결합된 충격 감쇠 세라믹(SA/CBC)은 고속 파편의 관입 저항성이 우수하다. 파편충격시험으로부터, SA/CBC로의 관입 깊이(DOP) 및 파편 변형은 타겟 재료의 밀도 및 압축강도의 함수임을 알 수 있다. DOP는 저 속도(< 1.0㎞/sec)에서 타겟 재료의 강도에 더욱 더 상관관계가 깊은 것으로 밝혀졌고, 파편 변형은 특히 고 속도(> 1.5㎞/sec)에서 타겟 밀도와 고도로 상관관계가 있다. 타겟 재료의 강도 및 밀도와, 투사물의 속도를 나타내는 식은 SA/CBC 탄도 관입 데이터를 분석하는데 사용되었던 폰셀릿(Poncelet) 식이다.By adjusting the HEL, the impact force on the target and the projection can be limited. If the impact velocity is low enough so that the overdriven shock wave is not imparted to the target material, then the maximum impact pressure will be close to the HEL unless the void state is completely broken in SA / CBC. If HEL is much smaller than the explosive detonation threshold, it will not detonate from this impact. In addition to impact damping, the chemically bonded impact damping ceramics (SA / CBC) of the present invention are excellent in penetration resistance of high speed debris. From the debris impact test, it can be seen that the penetration depth (DOP) and debris deformation into SA / CBC are a function of the density and compressive strength of the target material. DOP has been found to be more and more correlated to the strength of the target material at low speeds (<1.0 km / sec), and debris deformation is highly correlated with target density, especially at high speeds (> 1.5 km / sec). The equation representing the strength and density of the target material and the velocity of the projected object is the Poncelet equation that was used to analyze the SA / CBC ballistic intrusion data.

폰셀릿 식은 식에 나타낸 바와 같이, 타겟 재료의 압축강도(y), 밀도(p), 투사물 속도(v) 및 충격 영역(A)의 함수로서 파편과 타겟 사이의 면내력(intrafacial force; F)을 한정한다. 이 식에서, C₁y 항은 타겟 재료의 강도로 인한 투사물에 작용하는 힘을 나타내고, C₃pv²항은 투사물에 작용하는 드래그력을 나타낸다.The Ponsellet equation is, as shown in the equation, an in- lateral force between the debris and the target (F) as a function of the compressive strength (y), density (p), projectile velocity (v) and impact area (A) of the target material ). In this equation, the C ₁ y term represents the force acting on the projected due to the strength of the target material, and the C ₃ pv ² term represents the drag force acting on the projected object.

F + ma = -(C₁y + C₃pv²)A 폰셀릿 식F + ma =-(C ₁ y + C ₃ pv ² ) A vonselet equation

이 식으로부터, 하기식에 도시된 바와 같이, 재료 파라미터, 투사물 질량 및 초기 속도(v₁)의 함수로서 관입 깊이(x)를 나타내는 제 2 식을 유도할 수 있다:From this equation, it is possible to derive a second equation representing the penetration depth x as a function of the material parameter, the projected mass and the initial velocity v ₁ , as shown in the following equation:

폰셀릿 식으로부터 유도된 DOP 식DOP equation derived from Ponsellet equation

파편이 각종 SA/CBC 타겟의 두꺼운 샘플에서 발사되는 일련의 탄도 시험을 통해, C₁5.4의 값이 C₃0.6 값과 함께 얻어졌다. 폰셀릿 식으로부터 유도된 DOP 식에 의해, 투사물이 변형되지 않는 한, SA/CBC 타겟으로의 관입에 대하여 매우 양호하게 예보할 수 있다(도 8 참조). 또한, 폰셀릿 식의 드래그 항을 이용하여 계산한 면내력은 고속으로 SA/CBC로 발사된 파편에 발견된 변형에 비례한다(도 9 참조).Through a series of ballistic tests in which debris were fired on thick samples of various SA / CBC targets, a value of C ₁ 5.4 was obtained with a C ₃ 0.6 value. By the DOP equation derived from the Ponsellet equation, one can predict very well about the penetration into the SA / CBC target as long as the projection is not deformed (see Fig. 8). In addition, the in-plane force calculated using the Ponsellet's drag term is proportional to the deformation found in the fragments fired with SA / CBC at high speed (see FIG. 9).

탄도 데이터 및 이의 분석결과로부터, 밀도로 인해 매우 높은 속도의 파편에 대한 SA/CBC 관입 저항성이 거의 동일하다는 것을 알 수 있다. 폰셀릿 식으로부터 알 수 있는 바와 같이, 밀도로 인해 1830m/s(6000 ft/s)로 SA/CBC 자재를 통해 이동하는 투사물에 작용하는 힘이 75%이고, 2300m/s(7500 ft/s)로 SA/CBC 재료를 통해 이동하는 투사물에 작용하는 힘이 85%이다. 밀도는 또한 주로 대체로 낮은 관입 깊이로 유도될 수 있는 투사물 변형의 원인이 된다. 상기 속도에서의 충격에 의해, SA/CBC에서의 오버드라이브된 충격이 발생된다.From the ballistic data and its analysis, it can be seen that the SA / CBC penetration resistance for very high velocity fragments is almost identical due to the density. As can be seen from the Ponsellet equation, the density acts on the projected material moving through SA / CBC material at 1830 m / s (6000 ft / s) at 75%, and 2300 m / s (7500 ft / s). ), 85% of the force acting on the projectile moving through the SA / CBC material. Density also mainly causes projection deformation, which can lead to largely low penetration depths. The impact at this speed produces an overdriven impact at SA / CBC.

강도는 속도가 ∼1000m/s (3000 ft/sec) 미만이면, 파편을 정지시키는데 있어서 우세한 요인이다. 의외로, 구멍 용적은 직접 계산에 넣지 않는다. 구멍 용적은 전체 공극률이 밀도 및 기계적 강도에 영향을 미친다는 점에서 간접적인 요인이다. 그러나, 구멍이 후술되는 S8 제제로 처리했던 바와 같이 충분히 작게 형성된 경우에는 강도에 대한 공극률의 효과가 최소화될 수 있다. 사실상, 탄도학적으로 가장 우수한 재료는 구멍 용적이 43%인 건조된 S8 이었다.Strength is the predominant factor in stopping debris if the speed is less than -1000 m / s (3000 ft / sec). Surprisingly, the hole volume is not directly counted. The pore volume is an indirect factor in that the overall porosity affects density and mechanical strength. However, the effect of the porosity on the strength can be minimized when the holes are formed sufficiently small, as treated with the S8 formulation described below. In fact, the ballistically best material was dried S8 with 43% pore volume.

SA/CBC 재료로부터 얻은 고 스트레인 속도 특성을 이용하면, 상이한 환경에서의 이들의 성능을 평가하여, 어떤 재료가 상이한 용도에 적합한 가를 결정할 수 있다. 이하, 상이한 밀도 레짐(regime)으로 분류된 재료를 고찰한다.The high strain rate properties obtained from SA / CBC materials can be used to evaluate their performance in different environments to determine which materials are suitable for different applications. Hereinafter, materials classified into different density regimes are considered.

본 발명 최경량 재료는 소정 체적내에 비교적 소량의 폭약이 존재하거나 또는 충격 속도가 꽤 낮은 약한 충격 환경에서 사용하도록 제조된 것이다. 이러한 재료의 예로는 표 1에 기재되어 있다. 표 1의 최경량 재료는 밀도가 40 lb/ft³미만인 GC2로 라벨된 제제이다. 이 재료는 1.25 인치 미만의 재료로 분리된 저장용기 내의 40㎜ 최류탄 파편에 대하여 완충성 및 탄도 저항성을 부여한다. 이 재료는 또한 불인 경우에 단열성을 부여한다.The lightest materials of the present invention are made for use in weak impact environments where relatively small amounts of explosives are present within a given volume or the impact velocity is quite low. Examples of such materials are listed in Table 1. The lightest material in Table 1 is a formulation labeled GC2 with a density less than 40 lb / ft ³ . This material imparts cushioning and ballistic resistance to 40 mm grenades fragments in storage vessels separated by less than 1.25 inches of material. This material also imparts thermal insulation in the event of fire.

제제 S6 및 MBW 60은 스택 탄약을 분리하는 배리어의 일체성형된 부분으로서 사용되어 왔다. 이 재료의 기능은 벽면에 대한 쿠션으로서 작용하는 것이다. 한 저장 셀에서 폭발이 일어나면, 배리어 벽은 그 코어에서의 고속 파편을 멈추게 하나, 다른 셀 내의 탄약 스택으로 밀어낸다. SA/CBC 쿠션은 탄약에 의한 격렬한 충격을 방지하여, 폭발이 일어나도록 설계되어 있다. 이러한 충격은 200 m/s 미만이다. SA/CBC의 강도 범위는 벽이 기능을 수행하도록 상한값 및 하한값을 갖고 있다. 제제의 디자인과 결합된 제조 품질 관리에 의해, 이러한 성능 레벨이 달성될 수 있다. 이러한 원리는 금년 초에 성공적으로 입증되었다. 재료의 도움으로 탄약고 건설에 대하여 비용 효과적인 해결책을 얻을 수 있으므로, 한정된 영역에서 보다 많은 탄약을 안전하게 저장할 수 있을 것이다.Formulations S6 and MBW 60 have been used as an integral part of the barrier separating the stack ammunition. The function of this material is to act as a cushion for the walls. When an explosion occurs in one storage cell, the barrier wall stops high-speed debris in its core, but pushes it into the stack of ammunition in the other cell. SA / CBC cushions are designed to prevent violent impact from ammunition and to explode. This impact is less than 200 m / s. The strength range of SA / CBC has an upper limit and a lower limit for the wall to function. By manufacturing quality control combined with the design of the formulation, this level of performance can be achieved. This principle was successfully demonstrated earlier this year. With the aid of materials, a cost-effective solution for the construction of ammunition can be obtained, which will allow the safe storage of more ammunition in a limited area.

표 1의 경량 재료는 탄약고 외에도 상당한 상업적 가능성을 갖고 있다. 이들은 저층(< 3 층) 빌딩 건설용 구조 절연재, 또는 지진 하중 또는 폭파 하중을 입은 빌딩의 에너지 흡수재로서 사용될 수 있다. 표 1의 재료와 같은 SA/CBC 재료는 오클라호마시의 경우와 같은 심한 공격에 대해서도 구조물에 대한 하중을 처리가능한 레벨로 유지할 수 있는 수단을 제공할 수 있다.The lightweight materials in Table 1 have significant commercial potential in addition to ammunition. They can be used as structural insulators for low-rise (<3 floors) building construction, or as energy absorbers in buildings subjected to seismic or blast loads. SA / CBC materials, such as those in Table 1, can provide a means to maintain loads on the structure at treatable levels, even under severe attacks such as in Oklahoma City.

본 발명의 중간 밀도 다공성 재료의 예는 표 2에 나타낸다. 이들 재료는 중간 밀도에서 현저한 강도를 부여한다. 이들 재료는 고 압축강도와 여전히 고 완충능력을 지니기 때문에 파편, 탄알 및 해머의 충격에 대하여 상당한 저항성을 나타낸다. 이들 계는 탄도 보호와 결합된 탄약고에서의 중량 효율 밸런스가 우수하다. 강도, 밀도 및 공극률의 조합으로, 저 배리어 중량에서의 우수한 내관입성이 결정적인 쟁점인 벽 및 문 등의 안전 장치 용도에 적합하게 된다.Examples of medium density porous materials of the present invention are shown in Table 2. These materials impart significant strength at medium density. Because these materials have high compressive strength and still high buffering capacity, they exhibit considerable resistance to impacts of debris, bullets and hammers. These systems have a good balance of weight efficiency in the magazines combined with ballistic protection. The combination of strength, density and porosity makes it suitable for safety device applications such as walls and doors where the excellent penetration resistance at low barrier weight is a critical issue.

표 3은 본 발명의 고 밀도 SA/CBC 재료의 예를 나타낸다. 이들은 최대 강도, 최대 밀도 및 최대 공극률(대부분의 경우에 > 40%). 종래의 고 성능 시멘트질 계는 밀도가 150 lb/ft³에서 강도가 25,000 psi이나, 이들은 최소 공극률을 갖는다. 고 밀도 SA/CBC 계는 매우 강한 충격 환경(> 30 kbars)에서 가장 큰 체적 효율을 갖는 재료이기 때문에, 한정된 공간내에서 수행해야 하는 배리어에 적합하다. 최고 강도 시스템의 탄도 중량 효율은 매우 높은 속도의 파편의 알루미늄과 거의 동일하다.Table 3 shows examples of high density SA / CBC materials of the present invention. They have maximum strength, maximum density and maximum porosity (> 40% in most cases). Conventional high performance cementitious systems have a strength of 25,000 psi at a density of 150 lb / ft ³ , but they have a minimum porosity. High density SA / CBC systems are the materials with the highest volumetric efficiency in very strong impact environments (> 30 kbars), making them suitable for barriers that must be performed in confined spaces. The ballistic weight efficiency of the highest strength system is about the same as aluminum of very high velocity debris.

이러한 고 밀도 혼합물의 다공성 계는 극도로 미세하다. 밀폐된 셀 다공성 계는 수압 파쇄강도가 거의 20 kpsi인“스페리셀(Sphericell) 110 P8”로 불리우는 10 미크론 중공 입자(55% 공극체적)로 제조된다. 이들 입자의 고 체적 부분(0.45)은 혼합물내에서 전체 공극률 약 25%를 산출하는 S8 제제로 패킹된다. 일단 물이 열처리에 의해 제거되면, 0.55의 물/시멘트 비를 이용하여, 20∼25 kpsi의 압축강도를 얻는다. 이러한 스페리셀 중공 충전재는 또한 최고 밀도를 지닌 SA/CBC 제제에 포함된다. 그러나, 건조시에 공극체적을 부가하도록 1.44의 물/시멘트 비를 이용한다. 이와 같이 현저하게 높은 함수율을 사용한 경우에도, 15 kpsi의 압축강도가 얻어지므로, 입자가 포촐라나 재료로서 작용할 수 있을 것이다.The porous system of this high density mixture is extremely fine. Closed cell porous systems are made of 10 micron hollow particles (55% pore volume) called “Sphericell 110 P8” with a hydraulic breakdown strength of nearly 20 kpsi. The high volume portion (0.45) of these particles is packed into an S8 formulation which yields about 25% total porosity in the mixture. Once the water is removed by heat treatment, a compressive strength of 20-25 kpsi is obtained using a water / cement ratio of 0.55. Such spericell hollow fillers are also included in the SA / CBC formulations with the highest density. However, a water / cement ratio of 1.44 is used to add the void volume upon drying. Even with this significantly high moisture content, a compressive strength of 15 kpsi is obtained, so that the particles can act as potpourri or material.

표 1, 2 및 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 화학적으로 결합된 충격 감쇠 재료는 하기의 조성을 갖는다 :As can be seen from Tables 1, 2 and 3, the chemically bonded impact damping materials of the present invention have the following composition:

A. 포틀랜드 시멘트 D. 분산제A. Portland Cement D. Dispersants

B. 실리카 퓸 E. 기타 첨가제 및B. Silica Fume E. Other Additives and

C. 중공 충전재 F. 물C. hollow filler F. water

A. 포틀랜드 시멘트A. Portland Cement

상술한 미국 특허 공보에 기재된 포틀랜드 시멘트의 각종 등급은 본 발명에 적합하다. 시멘트 양이 지나치게 많으면 제품 밀도가 증가하고, 시멘트 양이 너무 적으면 매우 약한 제품이 얻어진다. 예에서, LWPC는 레하이(Lehigh) 화이트 포틀랜드 시멘트를 말한다. 포틀랜드 시멘트의 양은 통상 약 6 중량%∼약 40 중량%이다.Various grades of Portland cement described in the above-mentioned US Patent Publication are suitable for the present invention. Too much cement increases the product density, while too little cement results in a very weak product. In the example, LWPC refers to Lehigh White Portland Cement. The amount of portland cement is usually about 6% to about 40% by weight.

B. 실리카 퓸B. Silica Fume

본 발명의 시멘트질 조성물 재료를 산출하는 혼합물에 사용되는 화학적으로 결합된 실리카 퓸은 무정형, 비결정질, 포촐라나계 이산화규소인 것이 바람직하고, 응축 실리카 퓸도 바람직하다. 상기 응축 실리카 퓸은 규소 또는 페로규소 등의 규소 합금으로 된 아크로 제조시의 부산물로서 생성된다. 약 2000℃로 가열될 때에 석영, 코크스 및 철광석으로부터 페로규소를 제조할 시에 방출되는 가스는 노에서 방출함에 따라 이들이 공기와 반응할 때에 SiO₂를 생성하는 Si 및 SiO 증기를 함유한다. 이 증기는 응축되고, 증기의 응축으로부터 생성된 아주 작은 구형 입자는 표면적이 15∼20㎡/g인 거의 완전히 무정형 실리카이다. 전형적으로, 분석한 결과, 입자는 85∼89% SiO₂와, 소량의 알루미나, 석회 및 마그네샤로 이루어진 잔여부로 구성되어 있다. 입자는 0.01∼0.3 미크론으로 되어 있으며, 0.1 미크론 미만이 약 70%를 차지한다. 이 재료는 1982년 3월 23일자로 특허허여된 미국 특허번호 제4,321,243호의 공보에 기재되어 있다.The chemically bound silica fume used in the mixture to yield the cementitious composition material of the present invention is preferably amorphous, amorphous, fortunelana based silicon dioxide, and condensed silica fume is also preferred. The condensed silica fume is produced as a byproduct in the production of an arc of a silicon alloy such as silicon or ferrosilicon. The gas released when producing ferrosilicon from quartz, coke and iron ore when heated to about 2000 ° C. contains Si and SiO vapors which, when released from the furnace, produce SiO ₂ as they react with air. This vapor condenses, and the very small spherical particles resulting from the condensation of the vapor are almost completely amorphous silica with a surface area of 15-20 m 2 / g. Typically, the analysis shows that the particles consist of 85-89% SiO ₂ and the remainder consisting of a small amount of alumina, lime and magnesia. The particles range from 0.01 to 0.3 microns, with less than 0.1 microns occupying about 70%. This material is described in the publication of US Pat. No. 4,321,243, issued March 23, 1982.

이 성분은 본 발명의 조성물 중에서 포촐라나 특성을 나타내는 것으로 추정된다. 본래 시멘트질을 거의 함유하지 않거나 또는 전혀 함유하지 않더라도, 상온에서 수분의 존재하에 칼슘 화합물과 화학적으로 반응하여 시멘트질 특성을 지닌 화합물을 생성할 것이다.It is assumed that this component exhibits potilla and properties in the composition of the present invention. Although inherently containing little or no cementitious, it will chemically react with calcium compounds in the presence of moisture at room temperature to produce compounds with cementitious properties.

C. 중공 충전재C. Hollow Filler

글래스 버블, 미네랄 버블 및 제조된 다세포 버블을 포함하여 다양한 중공 충전재가 본 발명의 제제에 사용될 수 있다. 특히 바람직한 중공 충전재로는 “필리트(Fillite; RTM)”로서 시판되고, 미국 특허 제3,782,985호에 개시된 플라이애쉬 세노스피어이다. 또 하나의 바람직한 중공 충전재는 “스페리컬 110P8”로서 시판되는 규질 구체이다. 적절한 다른 충전재는 스카치라이트(Scotchlite; RTM)로 불리우는 3M에서 얻은 글래스 버블이다. 밀도가 약 10 lb/ft³(0.15 g/cc)∼40 lb/ft³(0.6 g/cc)인 것을 얻을 수 있다.Various hollow fillers can be used in the formulations of the present invention, including glass bubbles, mineral bubbles and multicellular bubbles produced. Particularly preferred hollow fillers are fly ash xenospheres sold as “Fillite (RTM)” and disclosed in US Pat. No. 3,782,985. Another preferred hollow filler is a siliceous sphere commercially available as "Spherical 110P8". Another suitable filler is glass bubble obtained from 3M called Scotchlite (RTM). A density of about 10 lb / ft ³ (0.15 g / cc) to 40 lb / ft ³ (0.6 g / cc) can be obtained.

D. 분산제D. Dispersants

본 발명의 조성물은 제제 중에 분산제 또는 가소제를 포함한다. 혼합물을 더욱 유동체성을 나타내는데 사용되는 이러한 분산제는 마이티(Mighty) 100 또는 마이티 150으로 시판되는 것으로, 활성성분은 포름알데히드 농축물 또는 나프탈렌 베타 술폰산의 나트륨염이다. 다른 유사한 재료가 분산제로서 사용될 수 있다.The composition of the present invention comprises a dispersing agent or a plasticizer in the formulation. Such dispersants used to render the mixture more fluid are commercially available as Mighty 100 or Mighty 150, the active ingredient being formaldehyde concentrate or sodium salt of naphthalene beta sulfonic acid. Other similar materials can be used as the dispersant.

E. 기타 성분E. Other Ingredients

섬유 내포 화합물은 많은 본 발명의 조성물의 특성을 향상시킨다. 섬유는 유기물(예 : 합성수지 중합체) 또는 무기물(예 : 글래스 또는 금속)일 수 있다. 섬유의 혼합물이 사용될 수 있다. 글래스 섬유가 재료를 인화시키고 재료의 인장강도를 증대시키는데 유용하며, 강철 또는 스텐레스강 등의 금속도 또한 인화시키고 밀도를 증대시킨다.Fiber inclusion compounds improve the properties of many of the compositions of the present invention. The fibers may be organic (such as synthetic polymers) or inorganic (such as glass or metal). Mixtures of fibers can be used. Glass fibers are useful for igniting materials and increasing the tensile strength of materials, and metals such as steel or stainless steel also ignite and increase density.

F. 물F. water

최종 제품의 밀도 및 공극률은 제제 중의 물의 양에 의해 영향을 받는다. 저 밀도 제품에 대해서는 물의 양이 20%∼35%인 것이 바람직하고, 중간 밀도에 대해서는 10%∼20%이며, 고 밀도에 대해서는 9%∼13%이다. 다른 성분의 상대 비율은 최종 제품에 요구되는 밀도 및 공극률에 따라 변화될 수 있다. 적절한 범위는 표 4에 주어진다.The density and porosity of the final product is influenced by the amount of water in the formulation. The amount of water is preferably 20% to 35% for low density products, 10% to 20% for medium density and 9% to 13% for high density. The relative proportions of the other components may vary depending on the density and porosity required for the final product. Appropriate ranges are given in Table 4.

저 밀도 재료Low density materials 제제Formulation GC2GC2 S6S6 MBW 50MBW 50 MBW 60MBW 60 성분ingredient 중량%weight% 용적%volume% 종류Kinds 중량%weight% 용적%volume% 종류Kinds 중량%weight% 용적%volume% 종류Kinds 중량%weight% 용적%volume% 종류Kinds 시멘트cement 33.3433.34 7.847.84 LWCPLWCP 37.3837.38 11.111.1 LWPCLWPC 35.435.4 9.029.02 종류ⅡClass II 34.0734.07 10.2110.21 종류ⅢClass III 실리카 퓸Silica fume 16.6716.67 5.885.88 11.6511.65 5.195.19 10.810.8 4.064.06 11.5211.52 4.784.78 분산제Dispersant 1.251.25 0.580.58 M-100M-100 1.031.03 0.630.63 M-100M-100 0.70.7 0.410.41 멜멘트(Melment)Melment 0.930.93 0.620.62 보렘(Borem), HSPBorem, HSP 물water 33.3433.34 24.724.7 24.2924.29 22.7222.72 26.626.6 21.9821.98 24.6624.66 23.2623.26 기타 결합성분Other binding ingredients 0.010.01 0.010.01 PozzolithPozzolith 버블 1Bubble 1 12.1512.15 6060 C15/250C15 / 250 24.3224.32 0.380.38 B38/4000B38 / 4000 14.814.8 38.2238.22 미소결정TMicrocrystalline T 15.1815.18 44.2244.22 미소결정TMicrocrystalline T 버블 2Bubble 2 9.59.5 10.910.9 Ext.SGExt.SG 12.3912.39 16.2416.24 Ext. SGExt. SG 버블 3Bubble 3 0.530.53 1515 폼Foam 섬유 1Fiber 1 3.243.24 1One 0.25"AR0.25 "AR 1.281.28 0.50.5 1/4"AR1/4 "AR 1.61.6 0.540.54 0.5"E 글래스0.5 "E glass 1.551.55 0.610.61 0.5"E 글래스0.5 "E glass 섬유 2Fiber 2 0.10.1 0.080.08 미세섬유Fine fiber 0.660.66 0.050.05 미세섬유Fine fiber 특성characteristic W/C OPC/SF 플로W / C OPC / SF Flow 1One 22 100100 0.650.65 3.213.21 3131 0.750.75 3.283.28 8080 0.720.72 3.053.05 8080 구멍용적 % (H,D)Hole Volume% (H, D) 70%70% 78%78% 51%51% 56%56% 50%50% 밀도(H, D) g/ccDensity (H, D) g / cc 0.730.73 0.610.61 0.880.88 0.840.84 0.80.8 0.990.99 압축강도 σE(psi)Compressive strength σE (psi) 20002000 69006900 15001500 5E+O55E + O5 28002800 8E+O58E + O5 구부림강도σE(psi)Bending Strength σE (psi) 610610 300300 6E+O56E + O5 500500 8E+O58E + O5 수축율 %Shrinkage% 0.10.1 0.080.08 0.10.1 0.10.1

중간 밀도 재료Medium density materials 제제Formulation GC2GC2 S2S2 S3S3 S4S4 104104 L18L18 성분ingredient 중량%weight% 용적%volume% 종류Kinds 중량%weight% 용적%volume% 종류Kinds 중량%weight% 용적%volume% 종류Kinds 중량%weight% 용적%volume% 종류Kinds 중량%weight% 용적%volume% 종류Kinds 중량%weight% 용적%volume% 종류Kinds 시멘트cement 35.1835.18 17.1117.11 LWCPLWCP 26.1626.16 12.4812.48 LWPCLWPC 32.9432.94 12.7412.74 LWPCLWPC 27.8127.81 13.0913.09 LWPCLWPC 30.3130.31 15.1315.13 LWPCLWPC 36.9336.93 20.2920.29 LWPCLWPC 실리카퓸Silica fume 16.2916.29 11.8111.81 12.0412.04 8.628.62 20.520.5 11.911.9 11.0111.01 7.777.77 18.6618.66 14.1214.12 18.1718.17 14.314.3 물water 13.4513.45 20.4820.48 14.3914.39 21.6221.62 18.1218.12 22.0722.07 12.9212.92 19.1519.15 13.6413.64 21.4521.45 13.2913.29 23.0123.01 분산제Dispersant 1.231.23 1.181.18 M100M100 0.910.91 0.880.88 M100M100 1.151.15 0.880.88 M100M100 0.840.84 0.770.77 M100M100 1.061.06 1.041.04 M100M100 1.291.29 1.391.39 M100M100 버블 1Bubble 1 18.2918.29 46.4246.42 S60/10000S60 / 10000 20.5320.53 51.4251.42 S60/10000S60 / 10000 25.3225.32 51.4251.42 S/6010000S / 6010000 16.6516.65 41.1541.15 S/6010000S / 6010000 20.0320.03 4545 16.6816.68 3838 Ext. SF10Ext. SF10 버블 2Bubble 2 9.729.72 13.113.1 Sher-cellSher-cell 섬유 1Fiber 1 15.3615.36 33 434SS434SS 29.5229.52 55 434SS434SS 1.971.97 1One 0.5" AR gla0.5 "AR gla 2.282.28 1.381.38 0.5" AR gla0.5 "AR gla 16.1216.12 3.253.25 434SS434SS 13.6413.64 33 0.5" RT황동코팅0.5 "RT Brass Coating 섬유 2Fiber 2 18.8318.83 3.583.58 434SS434SS 특성characteristic W/C OPC/SF 플로W / C OPC / SF Flow 0.380.38 2.172.17 6565 0.550.55 2.172.17 6060 0.550.55 1.611.61 4444 0.460.46 2.522.52 2929 0.440.44 1.611.61 6868 0.380.38 2.032.03 5959 구멍용적%(H, D)Hole Volume% (H, D) 35%35% 39%39% 39%39% 36%36% 32.4%32.4% 46.446.4 27.3627.36 4646 밀도(H,D)g/ccDensity (H, D) g / cc 1.541.54 1.541.54 1.221.22 1.521.52 1.571.57 1.441.44 1.771.77 1.591.59 함수 압축강도 σ(psi)E (Mpsi)Functional Compressive Strength σ (psi) E (Mpsi) 1500015000 1250012500 1025010250 1250012500 1300013000 1600016000 탈수 압축강도 s (psi)E (Mpsi)Dewatering Compressive Strength s (psi) E (Mpsi) 1490014900 1700017000 함수 구부림강도 σ(psi)E (Mpsi)Bending Strength σ (psi) E (Mpsi) 21002100 1.761.76 27002700 17001700 1.381.38 32003200 1.461.46 21002100 1.861.86 탈수 구부림강도 s (psi)E (Mpsi)Dehydration Bending Strength s (psi) E (Mpsi) 23402340 1.251.25 45004500 0.70.7 수축율 % (함수)Shrinkage% (Function) 0.10.1 0.080.08 0.90.9 0.60.6 0.10.1 0.10.1 수축율 %(탈수)Shrinkage% (dehydration) 0.20.2 0.20.2

고 밀도 재료High density materials 제제Formulation S8S8 LC S8LC S8 고 ρ다공성High porosity 성분ingredient 중량%weight% 용적%volume% 종류Kinds 중량%weight% 용적%volume% 종류Kinds 중량%weight% 용적%volume% 종류Kinds 시멘트 1Cement 1 20.2620.26 12.8912.89 18.3918.39 11.5911.59 클래스 HClass H 7.927.92 6.676.67 LWPCLWPC 시멘트 2Cement 2 2.032.03 1.31.3 타입 KType K 실리카 퓸Silica fume 12.5612.56 11.9911.99 12.5612.56 11.9811.98 4.914.91 5.925.92 물water 10.7310.73 21.4921.49 10.7410.74 21.5121.51 11.4111.41 30.2630.26 분산제Dispersant 0.820.82 1.031.03 M100M100 0.820.82 1.031.03 0.390.39 0.650.65 M100M100 버블 1Bubble 1 24.4824.48 44.644.6 Sper. 110P8Sper. 110P8 24.4924.49 44.644.6 Sper. 110P8Sper. 110P8 14.9314.93 3636 Sper. 110P8Sper. 110P8 기타 충전제Other fillers 41.1641.16 1414 철 스펀지Iron sponge 섬유 1Fiber 1 31.1431.14 88 434 SS434 SS 31.1531.15 88 S 207 CSS 207 CS 19.2819.28 6.56.5 434 SS434 SS 특성characteristic W/C OPC/SF 플로W / C OPC / SF Flow 0.530.53 1.611.61 3636 0.1530.153 1.611.61 4848 1.441.44 1.611.61 8888 구멍용적%(H, D)Hole Volume% (H, D) 25%25% 43%43% 25%25% 43%43% 20%20% 44.2%44.2% 밀도(H,D)g/ccDensity (H, D) g / cc 2.12.1 1.91.9 2.12.1 1.91.9 2.82.8 2.532.53 함수 압축강도 σ(psi)E (Mpsi)Functional Compressive Strength σ (psi) E (Mpsi) 1900019000 1700017000 90009000 탈수 압축강도 s (psi)E (Mpsi)Dewatering Compressive Strength s (psi) E (Mpsi) 2200022000 2650026500 1900019000 함수 구부림강도 σ(psi)E (Mpsi)Bending Strength σ (psi) E (Mpsi) 43504350 2.52.5 탈수 구부림강도 s (psi)E (Mpsi)Dehydration Bending Strength s (psi) E (Mpsi) 40004000 0.90.9 수축율 %(함수)Shrinkage% (Function) 0.060.06 수축율 %(탈수)Shrinkage% (dehydration) 0.130.13

중량% 비율% By weight 고 밀도High density 중간 밀도Medium density 저 밀도Low density 포틀랜드 시멘트Portland cement 6∼216 to 21 25∼4025-40 33∼4033-40 실리카 퓸Silica fume 4∼134 to 13 10∼2010 to 20 8∼188-18 중공 구체Hollow sphere 14∼2514-25 15∼3015-30 10∼3010-30 물water 9∼139-13 10∼2010 to 20 20∼3520 to 35 가소제Plasticizer 0.3∼0.90.3 to 0.9 0.5∼1.50.5 to 1.5 0.5∼1.050.5 to 1.05 섬유fiber 15∼3515 to 35 1∼201 to 20 0.05∼50.05-5 물/시멘트Water / cement 0.5∼1.50.5 to 1.5 0.35∼0.650.35 to 0.65 0.6∼1.10.6 to 1.1

본 발명의 충격 감쇠 재료는 종래의 재료보다 더욱 공간 효율이 높고 충격 감쇠 특성이 우수하며, 저 비용으로 제조할 수 있다.The impact damping material of the present invention is more space-efficient than the conventional materials, has excellent impact damping properties, and can be manufactured at low cost.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 기술하였지만, 이들에 한정되어 있지 않고, 첨부된 특허청구의 범위를 벗어나지 않고서 변형 및 변경이 다양하게 이루어질 수 있다.While the preferred embodiments of the present invention have been described so far, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the appended claims.

Claims (20)

밀도가 약 30∼160 lb/ft³이고 공극률이 약 20%∼80%이며, 압축강도가 약 500∼30,000psi인 것을 특징으로 하는 충격 감쇠 재료.An impact damping material characterized by a density of about 30 to 160 lb / ft ³ , a porosity of about 20% to 80%, and a compressive strength of about 500 to 30,000 psi. 제 1 항에 있어서, 밀도가 약 30∼65 lb/ft³이고 공극률이 약 50%∼80%이며, 압축강도가 500∼7000psi인 것을 특징으로 하는 충격 감쇠 재료.The impact damping material of claim 1, wherein the density is about 30-65 lb / ft ³ , the porosity is about 50% -80%, and the compressive strength is 500-7000 psi. 제 1 항에 있어서, 밀도가 약 65∼110 lb/ft³이고 공극률이 약 35%∼약 50%이며, 압축강도가 약 5000∼15,000psi인 것을 특징으로 하는 충격 감쇠 재료.The impact damping material of claim 1, wherein the impact damping material has a density of about 65-110 lb / ft ³ , a porosity of about 35% to about 50%, and a compressive strength of about 5000-15,000 psi. 제 1 항에 있어서, 밀도가 약 110∼약 160 lb/ft³이고 공극률이 약 20% 이상이며, 압축강도가 약 15,000∼약 30,000psi인 것을 특징으로 하는 충격 감쇠 재료.The impact damping material of claim 1, wherein the density is from about 110 to about 160 lb / ft ³ , the porosity is at least about 20%, and the compressive strength is from about 15,000 to about 30,000 psi. 밀도가 약 30∼160 lb/ft³이고 공극률이 약 20%∼80%이며, 압축강도가 약 500∼30,000psi인 것을 특징으로 하는 화학적으로 결합된 충격 감쇠 세라믹 재료.A chemically bonded impact damping ceramic material characterized by a density of about 30 to 160 lb / ft ³ , a porosity of about 20% to 80%, and a compressive strength of about 500 to 30,000 psi. 제 5 항에 있어서, 밀도가 약 30∼65 lb/ft³이고 공극률이 약 50%∼80%이며, 압축강도가 500∼7000psi인 것을 특징으로 하는 화학적으로 결합된 충격 감쇠 세라믹 재료.6. The chemically bonded impact damped ceramic material of claim 5, wherein the density is about 30-65 lb / ft ³ , the porosity is about 50% -80%, and the compressive strength is 500-7000 psi. 제 5 항에 있어서, 밀도가 약 65∼110 lb/ft³이고 공극률이 약 35%∼약 50%이며, 압축강도가 5000∼15,000psi인 것을 특징으로 하는 화학적으로 결합된 충격 감쇠 세라믹 재료.6. The chemically bonded impact damped ceramic material of claim 5, having a density of about 65-110 lb / ft ³ , a porosity of about 35% to about 50%, and a compressive strength of 5000 to 15,000 psi. 제 5 항에 있어서, 밀도가 약 110∼약 160 lb/ft³이고 공극률이 약 20% 이상이며, 압축강도가 약 15,000∼약 30,000psi인 것을 특징으로 하는 화학적으로 결합된 충격 감쇠 세라믹 재료.6. The chemically bonded impact damped ceramic material of claim 5, wherein the density is from about 110 to about 160 lb / ft ³ , the porosity is at least about 20%, and the compressive strength is from about 15,000 to about 30,000 psi. (a) 포틀랜드 시멘트 6∼40 중량%, (b) 실리카 퓸 4∼20 중량%, (c) 중공 충전재 입자 10∼50 중량%, (d) 섬유 0.05∼35 중량%, (e) 물 9∼35 중량% 및 (f) 가소제 2 중량% 이하를 포함하는 것을 특징으로 하는 고 공극률을 지닌 충격 감쇠 재료 주조용 혼합물.(a) 6-40 wt% Portland cement, (b) 4-20 wt% silica fume, (c) 10-50 wt% hollow filler particles, (d) 0.05-35 wt% fiber, (e) 9-9 water A mixture for casting impact damping material having a high porosity, characterized in that it comprises 35% by weight and (f) 2% by weight or less of plasticizer. 제 9 항에 있어서, 각 성분의 상대비율은 포틀랜드 시멘트 6∼21 중량%, 실리카 퓸 4∼13 중량%, 중공 충전재 입자 14∼25 중량%, 섬유 15∼35 중량%, 가소제 0.3∼0.9 중량% 및 물 9∼13 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고 공극률을 지닌 충격 감쇠 재료 주조용 혼합물.The relative proportion of each component is 6 to 21% by weight Portland cement, 4 to 13% by weight silica fume, 14 to 25% by weight hollow filler particles, 15 to 35% by weight fiber, 0.3 to 0.9% by weight plasticizer. And 9 to 13% by weight of water. 제 9 항에 있어서, 각 성분의 상대비율은 포틀랜드 시멘트 25∼40 중량%, 실리카 퓸 10∼20 중량%, 중공 충전재 입자 15∼30 중량%, 섬유 1∼20 중량%, 가소제 0.5∼1.5 중량% 및 물 10∼20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고 공극률을 지닌 충격 감쇠 재료 주조용 혼합물.10. The relative proportion of each component is 25 to 40% by weight of Portland cement, 10 to 20% by weight of silica fume, 15 to 30% by weight of hollow filler particles, 1 to 20% by weight of fiber and 0.5 to 1.5% by weight of plasticizer. And 10 to 20% by weight of water. 제 9 항에 있어서, 각 성분의 상대비율은 포틀랜드 시멘트 33∼40 중량%, 실리카 퓸 8∼18 중량%, 중공 충전재 입자 10∼30 중량%, 섬유 0.05∼5 중량%, 가소제 0.5∼1.5 중량% 및 물 20∼35 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고 공극률을 지닌 충격 감쇠 재료 주조용 혼합물.The relative proportion of each component is 33 to 40% by weight Portland cement, 8 to 18% by weight silica fume, 10 to 30% by weight hollow filler particles, 0.05 to 5% by weight fiber, 0.5 to 1.5% by weight plasticizer And 20 to 35% by weight of water. 제 9 항에 있어서, 상기 섬유는 유기 섬유, 글래스 섬유, 금속 섬유 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 특징으로 하는 고 공극률을 지닌 충격 감쇠 재료 주조용 혼합물.10. The mixture of claim 9 wherein the fibers are selected from the group consisting of organic fibers, glass fibers, metal fibers and mixtures thereof. 제 9 항에 있어서, 상기 섬유는 유기 섬유인 것을 특징으로 하는 고 공극률을 지닌 충격 감쇠 재료 주조용 혼합물.10. The mixture of claim 9 wherein the fibers are organic fibers. 제 9 항에 있어서, 상기 섬유는 글래스 섬유인 것을 특징으로 하는 고 공극률을 지닌 충격 감쇠 재료 주조용 혼합물.10. The mixture of claim 9 wherein the fibers are glass fibers. 제 9 항에 있어서, 상기 섬유는 금속 섬유인 것을 특징으로 하는 고 공극률을 지닌 충격 감쇠 재료 주조용 혼합물.10. The mixture of claim 9 wherein the fibers are metal fibers. 제 9 항의 혼합물을 주조하여, 이를 응결 또는 경화시켜서 제조하는 것을 특징으로 하는 충격 감쇠 제품.10. An impact damping product characterized by casting the mixture of claim 9 and congealing or curing it. 제 9 항의 혼합물을 주조하여, 이를 응결시킨 후에 건조시키는 것을 특징으로 하는 충격 감쇠 제품.10. An impact damping article characterized by casting the mixture of claim 9, condensing it and drying it. 제 17 항의 방법에 의해 제조된 충격 감쇠 탄약고 또는 탄약 저장용 랙.A rack for impact damping ammunition or ammunition storage made by the method of claim 17. 제 17 항의 방법에 의해 제조된 충격 감쇠 건축용 구성재.An impact damping construction component manufactured by the method of claim 17.