防弹房顶顶板及制作方法与流程

1.本发明涉及一种能够有效地阻止炮弹穿透哨所、营房房顶直接爆炸的防弹房顶顶板及制作方法，主要用于军用边防哨所、营房、军用物资储备房顶，属防弹房顶顶板制造领域。


背景技术：

2.本技术人发明人在走访我国西部边陲和北部边陲的行程中发现：无论是哨所、营房、军需库房的房顶均无防弹功能，均为普通建筑。其问题是：一旦发生战事，只要一旦炮弹落在房顶，就会造成穿顶室内爆炸，室内人员、弹药引发连续爆炸，人、物尽毁残象。


技术实现要素：

3.设计目的：避免背景技术中的不足，设计一种能够有效地阻止炮弹穿透哨所、营房房顶直接爆炸的防弹房顶顶板及制作方法。
4.设计方案：为实现上述设计目的。本发明在结构设计上：1、防弹房顶顶板中的一层或多层芳纶ⅲ织机布被高强度高韧高硬度水性树脂粉固化形成防弹模板的设计，是本发明的技术特征之一。这样设计的目的在于：（1）芳纶ⅲ是一种具有杂环结构的三元共聚对位芳香族聚酰胺纤维,由对苯二胺、对苯二甲酰氯、含有杂环结构的二胺等三种单体共缩聚而成，故称芳纶ⅲ，也称杂环芳纶。芳纶ⅲ的杂环结构使其具有超高强度（国产）拉伸强度达到5.0gpa～5.5gpa和超高模量（国产弹性模量达130gpa～160gpa），并且在耐高温、耐冲击、耐磨损、透波等方面均具有优异性能，而且也更有利于纤维与树脂的复合，从而综合抗弹性能更优异。另外，芳纶ⅲ还克服了芳纶ⅱ、pbo纤维的耐紫外性能较差等缺点，可以说芳纶ⅲ是当今世界上已批产的综合性能最好的有机纤维。（2）是芳纶ⅲ超高的拉伸断裂强度是其防弹性能优异的根本原因。防弹纤维的断裂强度越高，纤维的断裂能量吸收率越大，则纤维的防弹性能越好。而国产芳纶ⅲ（staramidf-358）纤维的断裂伸长率小于3.5%，拉伸强度拉伸强度达到5.0gpa～5.5gpa。其次，芳纶ⅲ的密度仅为1.43g/cm3～1.45g/cm3，属于真正的轻质高强材料。（3）芳纶ⅲ不仅具有良好的耐热性，芳纶ⅲ在200℃环境下仍能保持较好的力学性能，在氮气环境中温度达到538℃时或在空气环境中温度达到520℃时才会分解，具有非常好的热稳定性，而且芳纶ⅲ在220℃条件下放置800小时后拉伸强度的变化情况。结果表明，在高温条件下芳纶ⅲ在240℃空气中放置3小时后的纤维强度保持率达92%。更重要的是：芳纶ⅲ在－40℃条件下放置4小时后，测试其纤维的断裂强度与室温时相比几乎无变化。（4）芳纶ⅲ采用340nm紫外线不喷水照射360小时（紫外老化测试标准：gb/t16585-1996），结果表明芳纶ⅲ的拉伸强度仅下降7%，对于防弹芯片来说，若将其密封于抽真空的黑色不透光、不透水、强度较高的防水布套中后，更是极大降低了光照对防弹芯片的影响。（5）芳纶ⅲ具有优异的阻燃特性，其极限氧指数高达42，且离开火焰不燃烧，并且芳纶ⅲ具有良好的耐湿性，可以长时间使用而不改变属性。由于芳纶ⅲ材料良好的综合性能不仅体现在其优异的抗弹性能上，在轻量化方面也有出色的表现
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芳纶ⅲ防弹材料具有高强度、
高韧性、抗冲击等优异性能，因此，本发明将芳纶ⅲ长丝织成的机织布与高强度高韧高硬度水性树脂粉有机结合，能够得到防弹效果极佳的防弹房顶顶板。2、防弹房顶顶板中的一层或多层超高分子量聚乙烯纤维uhmwpe织机布被高强度高韧高硬度水性树脂粉包馥固化形成防弹模板的设计，是本发明的技术特征之二。这样设计的目的在于：防弹模板采用超高分子量聚乙烯纤维uhmwpe设计，是本发明的技术特征之二。这样设计的目的在于：超高分子量聚乙烯纤维（uhmwpe）是由相对分子质量在100万到500万的聚乙烯纺成的纤维，是目前世界上强度最高与比重最轻的纤维，其强度比钢丝高15倍，但是很轻，比芳纶等材料轻40%。本发明用其作为防弹房顶顶板制造原料，不仅具有可靠防弹效果，而且重量轻。3、防弹房顶顶板中的一层或多层碳纤维机织布或机织网被高强度高韧高硬度水性树脂粉固化形成防弹房顶顶板的设计，是本发明的技术特征之三。这样设计的目的在于：碳纤维复合材料有很强的力学性能，它的比强度、比模量，比其它与之功能类似的合金高很多倍，也就是说，在相同的抗拉强度和拉伸模量下，当产品满足性能要求，碳纤维制品的重量要远远低于合金制品。其次，碳纤维通常由聚丙烯腈（pan）纤维通过氧化和更高温度的碳化制成。当用枪射击碳纤维板时，由于纤维织成的密网，类似于足球门网，无论射体触击到网的哪一个位置，它的冲力都会被整个网所吸收。因此，本发明将碳纤维织成的机织布与高强度高韧高硬度水性树脂粉有机结合，能够得到防弹效果极佳的防弹顶板。4、高硬高韧高弹板的采用是本发明的技术特征之五。这样设计的目的在于：由于高硬高韧高弹板既具有很高硬度和韧性，又具有很好的弹性，因此当炮弹落到其上时，其高硬高韧高弹的特性能够避免炮弹穿透高硬高韧高弹板的同时，将瞬间爆炸的炮弹弹离房顶，避免直接对房顶的破坏，而设置在其下的防弹板能够避免高硬高韧高弹板被损坏的情况下对弹片的防护，保护哨所、营房内的人身安全。
5.技术方案1：一种防弹房顶顶板，一层或多层芳纶ⅲ织机布被高强度高韧高硬度水性树脂粉包复固化构成防弹板，高硬高韧高弹板复合在防弹板一面。
6.技术方案2：一种防弹房顶顶板的制作方法，1）把一层或多层芳纶ⅲ织机布四周固定在板成型模腔壁且使一层或多层芳纶ⅲ织机布呈张紧状态；2）高韧高硬度水性树脂粉:水:固化剂按比例配备；3）固化剂与水按比例搅拌均匀后构成备用溶剂a；3）容器中按比例加入高强度高韧高硬度水性树脂粉,然后将备用溶剂a倒入高强度高韧高硬度水性树脂粉中混合均匀后构成备用树脂液b；4）将备用树脂液b注入板成型模腔内，采用真空抽出气泡或排出气泡后静止若干分钟后即可脱模，得高强度高韧高硬度防弹板；5）高硬高韧高弹板复合在防弹板一面。
7.本发明与背景技术相比，防弹房顶顶板的设计，使炮弹穿顶爆炸变为炮弹击顶反弹爆炸，进而使哨所、营房避免了毁灭性破坏，而防弹房顶顶板中防弹板的设计，则避免了高硬高韧高弹板破损后，弹片进入室内情况的发生。
附图说明
8.图1是防弹房顶顶板的示意图。
具体实施方式
9.实施例1：参照附图1。一种防弹房顶顶板，一层或多层芳纶ⅲ织机布1被高强度高韧高硬度水性树脂粉4包复固化构成防弹板，高硬高韧高弹板3复合在防弹板一面。
10.实施例2：在实施例1的基础上，高硬高韧高弹板一面有多个高弹性柱3。所述高弹性柱3为高分子弹性柱，或高弹性弹簧。
11.实施例3：在实施例1或实施例1和2的基础上，芳纶ⅲ织机布可以用超高分子量聚乙烯纤维织机布替代。
12.实施例4：在实施例1或实施例1和2的基础上，芳纶ⅲ织机布可以用碳纤维机织布替代。
13.实施例2：在实施例1或实施例1和2的基础上，一种防弹房顶顶板的制作方法，其特征是：1）把一层或多层芳纶ⅲ织机布四周固定在板成型模腔壁且使一层或多层芳纶ⅲ织机布呈张紧状态；2）高韧高硬度水性树脂粉:水:固化剂按比例配备（其配比祥细工艺系现有技术，在此不作叙述）；3）固化剂与水按比例搅拌均匀后构成备用溶剂a；3）容器中按比例加入高强度高韧高硬度水性树脂粉,然后将备用溶剂a倒入高强度高韧高硬度水性树脂粉中混合均匀后构成备用树脂液b；4）将备用树脂液b注入板成型模腔内，采用真空抽出气泡或排出气泡后静止若干分钟后即可脱模，得高强度高韧高硬度防弹板；5）高硬高韧高弹板复合在防弹板一面。
14.芳纶ⅲ织机布可以用超高分子量聚乙烯纤维织机布替代，或芳纶ⅲ织机布可以用碳纤维机织布替代。
15.需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。