[发明专利]陶瓷复面的防弹板结构

说明书

技术领域

本发明涉及包括陶瓷面层(ceramic facing layer)的防弹护甲(ballistic armor)。

背景技术

已经设计有各种类型的防弹护甲结构，并且已在不同的应用领域中得到利用。这些包括用于陆地运输工具、飞机、防弹衣、固定物体等的护甲。在一类已知的例如用于陆地运输工具和飞机的防弹护甲结构中，陶瓷片粘附于高韧度纤维层。在所述结构中陶瓷片设计为面向外，用作提供防弹道射弹的起始保护的初级层。这种结构被称为陶瓷复面的板(ceramic faced panels)。这些板一般能有效地吸收和耗散来自射弹以及射弹碎片的动能。

适用于这种应用的高韧度纤维包括高分子量聚乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维等。然而，高韧度纤维一般制造程序复杂，因此难以制造。由此制造能力受到限制，在特殊需要的时候通常可能无法快速增加。例如，当军事应用的需求增加时，可能会与商业应用的需求产生冲突，这种军事需求可能无法满足。

因此，当一种类型的高韧度纤维短缺时，仅仅用另一种类型的高韧度纤维代替这一种类型的高韧度纤维可能不符合特定最终用途的性能要求。这种替代也可能没有进行特定应用的资格预审。

此外，重量因素通常不允许使用更厚的陶瓷片代替高韧度纤维层。

希望能提供一种陶瓷复面的防弹板，其满足所需的防弹要求，但其结构更加适于满足不断变化的用户需求。

发明内容

根据本发明，提供一种防弹板，该板包括：

具有朝外表面和朝内表面的面向外的陶瓷层；

第一纤维层，所述第一纤维层包含第一类型高韧度纤维的网络并具有朝外表面和朝内表面，第一纤维层的朝外表面毗邻陶瓷层的朝内表面；和

第二纤维层，所述第二纤维层包含第二类型高韧度纤维的网络并且具有朝外表面和朝内表面，第二纤维层的朝外表面毗邻第一纤维层的朝内表面；

所述第一类型高韧度纤维的组成不同于所述第二类型高韧度纤维的组成；

所述第一纤维层刚性大于(stiffer than)第二纤维层。

优选的是，与只具有单纤维层(该单纤维层包含与第一或第二类型高韧度纤维相同类型的高韧度纤维)的类似陶瓷板结构的防弹性相比，所述板具有基本上相等或更高的防弹性，所述单纤维层的面密度与所述第一纤维层和第二纤维层的组合面密度基本相同。

此外根据本发明，提供一种防弹板，该板包括：

具有朝外表面和朝内表面的面向外的陶瓷层；

第一纤维层，所述第一纤维层包含第一类型高韧度纤维的网络并具有朝外表面和朝内表面，所述第一类型高韧度纤维选自于芳族聚酰胺纤维和高分子量聚乙烯纤维，第一纤维层的朝外表面毗邻陶瓷层的朝内表面；和

第二纤维层，所述第二纤维层包含第二类型高韧度纤维的网络并具有朝外表面和朝内表面，所述第二类型高韧度纤维选自于芳族聚酰胺纤维和高分子量聚乙烯纤维，第二纤维层的朝外表面毗邻第一纤维层的朝内表面；

所述第一类型高韧度纤维的组成不同于第二类型高韧度纤维；

第一纤维层的弯曲模量比第二纤维层的弯曲模量大至少约5％。

进一步根据本发明，提供一种防弹板，该板包括：

具有朝外表面和朝内表面的面向外的陶瓷层，该陶瓷层包含碳化硅；

第一纤维层，所述第一纤维层包含第一类型高韧度纤维的网络并具有朝外表面和朝内表面，所述第一类型高韧度纤维选自于芳族聚酰胺纤维和高分子量聚乙烯纤维，所述第一纤维层的朝外表面毗邻所述陶瓷层的朝内表面；和

第二纤维层，所述第二纤维层包含第二类型高韧度纤维的网络并具有朝外表面和朝内表面，所述第二类型高韧度纤维选自于芳族聚酰胺纤维和高分子量聚乙烯纤维，第二纤维层的朝外表面毗邻第一纤维层的朝内表面；

所述第一和第二纤维层的每一个都为具有树脂基体的非织造单向取向纤维网的形式，

第一类型高韧度纤维的组成不同于第二类型高韧度纤维；

第一纤维层的弯曲模量比第二纤维层的弯曲模量大至少约15％，

由此与只具有单纤维层(该单纤维层包含与第一或第二类型高韧度纤维相同类型的高韧度纤维)的类似陶瓷板结构的防弹性相比，所述板具有基本上相等或更高的防弹性，所述单纤维层的面密度与所述第一纤维层和第二纤维层的组合面密度基本相同。