拉菲亚织物增强环氧复合材料作为多层装甲系统中中间层的弹道性能
Douglas Santos Silva1, Raí Felipe Pereira Junio1, Leticia Dos Santos Aguilera2
1Department of Materials Science, Military Institute of Engineering-IME, Praça General Tibúrcio, 80, Praia Vermelha, Urca, Rio de Janeiro 22290-270, RJ, Brazil.
Polymers
|November 13, 2025
概括
拉菲亚织物复合材料在装甲系统中显示出作为KevlarTM的可持续替代品的希望. 10%的拉菲亚增强复合材料符合多层装甲系统 (MAS) 的安全标准.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 传统的合成阿拉米德 (KevlarTM) 层材在多层装甲系统 (MAS) 中是标准的.
- 在个人装甲应用中需要具有成本效益和可持续的替代品.
研究的目的:
- 为了研究用拉菲亚织物增强的环氧矩阵复合材料的弹道性能.
- 评估它们作为MAS中KevlarTM替代品的潜力.
- 评估是否符合弹道防护标准.
主要方法:
- 制造各种拉菲亚面料含量的复合板 (10%,20%,30%).
- 将复合材料整合到MAS中,前层为陶 (Al2O3/Nb2O5).
- 使用7.62毫米弹药进行弹道撞击测试,并测量弹道粘土中的背面特征.
主要成果:
- 只有10%的拉菲亚增强复合材料 (ER10) 达到了NIJ 0101.06安全门 (44毫米的缩).
- 较高的拉菲亚含量 (20%,30%) 导致痕增加,损害了弹道完整性.
- SEM分析揭示了能量消耗机制,如纤维破裂,拉出和分层.
结论:
- 具有10%拉菲亚面料含量的环氧复合材料是可行的,具有成本效益的和可持续的KevlarTM替代品,用于个人盔甲.
- 这种材料组成符合MAS应用的弹道防护标准.
