本发明创造属于防护装甲技术领域，尤其是涉及一种复合防弹板及包覆方法。
背景技术：
陶瓷复合防弹板一般使用陶瓷和聚乙烯pe等材料制作而成，其防弹原理为：当子弹冲击防弹板时，子弹首先冲击的是的陶瓷层，动能巨大的子弹碰到陶瓷层后陶瓷发生碎裂，同时会将冲击点产生的巨大的冲击能量传递到周围，用以吸收子弹的动能。当子弹穿过陶瓷层后已经失去了大部分动能，当子弹到达聚乙烯层后，聚乙烯通过拉伸消耗子弹动能，并且裹住弹头和弹片，这样就不会使子弹损伤人体，进而起到防护作用。
目前，经过技术的发展和革新，陶瓷复合防弹板一般由止裂层、陶瓷层和背板复合材料层经粘结复合制备而成，止裂层主要用于包覆陶瓷层外表面，在遭受抗冲击时避免陶瓷片产生的碎片飞溅造成二次伤害，目前止裂层的包覆一般是将高性能纤维二维机织物裁剪成片状，经陶瓷板和背板复合材料表面刷胶或铺贴胶膜，再将止裂层、陶瓷层、胶膜和背板复合材料依次对齐放置，经人工铺贴压制复合而成，这样不仅生产效率低；而且止裂织物铺放用力不匀会造成涂覆胶液厚度不匀或胶膜错位，造成防弹板产品表面不平整，进而影响产品质量。此外，现有技术采用二维止裂织物仅能防护陶瓷外表面因冲击产生的碎片不造成二次伤害，而陶瓷侧面的碎片得不到防护，同时，仅通过胶膜粘接的陶瓷板与复合材料背板间层间性能较差，在遭受子弹冲击时会因分层造成防弹板的防弹性能下降或造成背板较大的背凸。公开号为110953933a的专利申请中公开了一种三维约束陶瓷复合防弹面板，该防弹面板表面的管状织物采用正交嵌套形成盒装的包覆层，从而实现三维的约束，其陶瓷复合面板中的陶瓷层与纤维增强复合材料板之间通过胶膜或胶黏剂粘接，无法实现管状织物与胶膜的一次性包覆。此外，由于pe复合材料的高韧性和低熔点性，为实现对穿甲燃烧弹的有效防护，充分发挥陶瓷与复合材料的防护能力，通常会在陶瓷面板与复合材料背板间引入高强、高模及耐高温的过渡层复合材料；公开号112484575a的专利申请中公开了一种具有纤维缓释层的防弹插板，该插板在陶瓷迎弹层和纤维缓释层之间引入碳纤维板，有效提高了其对重型机枪穿甲燃烧弹射击的防御性能，但其成型工艺复杂，效率低。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种复合防弹板及包覆方法。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种复合防弹板，包括第一包覆层以及包覆在第一包覆层内的陶瓷板，所述第一包覆层的内外表面均涂覆有热熔胶膜，所述陶瓷板的上方设置有复合材料背板，所述复合材料背板与陶瓷板之间设置有过渡层，所述过渡层与第一包覆层为一体成型的管状止裂织物。
优选的，所述复合材料背板的表面包覆有第二包覆层，所述第二包覆层为管状止裂织物且与过渡层及第一包覆层均一体成型。
优选的，所述管状止裂织物为二维编织结构、三维编织结构或针织结构中的一种。
优选的，所述管状止裂织物的材质为增强纤维，所述增强纤维为芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维、聚酰胺纤维、石英纤维中的任意一种或几种。
优选的，所述热熔胶膜为塑料胶膜或无纺网膜，所述热熔胶膜的树脂体系为eva、tpu、pa或pes。
本发明还提供一种上述复合防弹板的包覆方法，包括如下步骤：
s1：止裂织物裁切：根据防弹板产品尺寸，裁切内外表面涂覆有热熔胶膜的管状止裂织物；
s2：陶瓷板止裂织物包覆：沿管状止裂织物一端的口径向内进行预翻边，将陶瓷板置于预翻边的管状止裂织物中，将陶瓷板连同预翻边向陶瓷板未翻边的一端拉出，使管状止裂织物的外表面将陶瓷板完全包覆，包覆陶瓷板后的管状止裂织物的两端各预留一段形成预留端；
s3：复合材料背板止裂织物包覆：将管状止裂织物的预留端包覆于复合材料背板的下表面或周向的四个表面或全部外表面并置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方形成复合防弹板预制品；
s4：防弹板复合成型：将复合防弹板预制品放入真空容器中密封并抽真空，然后经热压复合固化成型，最终制得复合防弹板成品。
优选的，所述步骤s3中的管状止裂织物的预留端包覆于复合材料背板周向的四个表面并置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方形成复合防弹板预制品，具体步骤为：先将复合材料背板放置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方后，将管状止裂织物的一端先绕至复合材料背板的上表面，并由高温胶带固定，然后另一端再绕至复合材料背板上表面并由高温胶带固定形成复合防弹板预制品。
优选的，所述步骤s3中的管状止裂织物的预留端包覆于复合材料背板的全部并置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方形成复合防弹板预制品，具体步骤为：将管状止裂织物预留的两端分别嵌套复合材料背板表面后放置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方形成复合防弹板预制品。
优选的，所述步骤s3中的管状止裂织物的预留端包覆于复合材料背板的下表面并置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方形成复合防弹板预制品，具体步骤为：将步骤s2的管状止裂织物的两端均翻折包覆于陶瓷板的上方后再将复合材料背板放置于管状止裂织物的上方形成复合防弹板预制品。
相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
本发明创造所述的复合防弹板内外表面覆有热熔胶膜的管状止裂织物进行陶瓷板包覆，成型工艺简单，可以实现热熔胶膜与管状止裂织物一次性包覆，效率高，通过本发明翻面包覆陶瓷板不会造成热熔膜偏移褶皱，制得产品的表面平整，质量好；此外，采用管状织物不仅可以使陶瓷板获得全面包覆，同时还可以同步实现复合材料背板与陶瓷板之间的三维约束，以及陶瓷板层和复合材料背板层间过渡层的一体成型，无需单独在陶瓷板层与复合材料背板之间增设过渡层，减少了工艺步骤，提高了生产效率；同时，一体成型可使过渡层的材质与管状织物的材质相同，充分发挥止裂织物的抗冲击性能，可有效防止陶瓷板层被击碎后的飞溅。
附图说明
图1为本发明创造实施例所述的陶瓷板止裂织物包覆过程示意图；
图2为本发明创造实施例1所述的复合防弹板的剖面示意图；
图3为本发明创造实施例2所述的复合防弹板的剖面示意图；
图4为本发明创造实施例3所述的复合防弹板的剖面示意图；
附图标记说明：
1、管状止裂织物；2、陶瓷板；3、复合材料背板。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
在以下三个实施例中，所述管状止裂织物纤维均为芳纶纤维，止裂织物的面密度为340g/m2；
在以下三个实施例中，所述管状止裂织物内外表面均覆有eva热熔胶膜；
在以下三个实施例和对比例中，所述复合材料背板均为厚度相同的超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料板，尺寸为400mm×400mm；
在以下三个实施例和对比例中，所述陶瓷板均厚度相同的碳化硼陶瓷板，尺寸为400mm×400mm；
在以下三个实施例和对比例中，所述热压复合均采用热压罐工艺；
下面结合实施例来详细说明本发明创造。
实施例1
一种复合防弹板，如图2所示，包括管状止裂织物以及包覆在管状止裂织物内的陶瓷板，包覆后的陶瓷板位于管状止裂织物的中部位置，管状止裂织物的两端均设有用于包覆复合材料背板的预留端；管状止裂织物的内外表面均涂覆有热熔胶膜，陶瓷板的上方设置有复合材料背板。
复合材料背板放置于陶瓷板的上方并且与陶瓷板的位置相对应，管状止裂织物两端的预留端均通过高温胶带固定在复合材料背板的上表面。通过管状止裂织物形成对陶瓷板的全面包覆以及复合材料背板的周向的四个表面的包覆，同时陶瓷板与复合材料背板之间的一层止裂织物形成过渡层。
上述复合防弹板的包覆方法，包括如下步骤：
s1：止裂织物裁切：根据防弹板产品尺寸，裁切内外表面涂覆有热熔胶膜的管状止裂织物；
s2：陶瓷板止裂织物包覆：如图1所示，沿管状止裂织物一端的口径向内进行预翻边，将陶瓷板置于预翻边的管状止裂织物中，将陶瓷板连同预翻边向陶瓷板未翻边的一端拉出，使管状止裂织物的外表面将陶瓷板完全包覆，包覆陶瓷板后的管状止裂织物的两端各预留一段形成预留端；
s3：复合材料背板止裂织物包覆：先将复合材料背板放置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方后，将管状止裂织物的一端先绕至复合材料背板的上表面，并由高温胶带固定，然后另一端再绕至复合材料背板上表面并由高温胶带固定形成复合防弹板预制品；
s4：防弹板复合成型：将复合防弹板预制品放入真空容器中密封并抽真空，然后经热压复合固化成型，最终制得复合防弹板成品。
采用该实施例制备的复合防弹板最终重量为5902g，经打靶测试，可有效防护3发53式7.62mm穿甲燃烧弹，且平均背凸值均在27mm以下。
实施例2
一种复合防弹板，如图3所示，包括管状止裂织物以及包覆在管状止裂织物内的陶瓷板，包覆后的陶瓷板位于管状止裂织物的中部位置，管状止裂织物的两端均设有用于包覆复合材料背板的预留端；管状止裂织物的内外表面均涂覆有热熔胶膜，陶瓷板的上方设置有复合材料背板。
复合材料背板放置于陶瓷板的上方并且与陶瓷板的位置相对应，管状止裂织物两端的预留端依次嵌套在复合材料背板的表面。通过管状止裂织物形成对陶瓷板的全面包覆以及复合材料背板的全面包覆，同时陶瓷板与复合材料背板之间的三层止裂织物形成过渡层。
上述复合防弹板的包覆方法，包括如下步骤：
s1：止裂织物裁切：根据防弹板产品尺寸，裁切内外表面涂覆有热熔胶膜的管状止裂织物；
s2：陶瓷板止裂织物包覆：如图1所示，沿管状止裂织物一端的口径向内进行预翻边，将陶瓷板置于预翻边的管状止裂织物中，将陶瓷板连同预翻边向陶瓷板未翻边的一端拉出，使管状止裂织物的外表面将陶瓷板完全包覆，包覆陶瓷板后的管状止裂织物的两端各预留一段形成预留端；
s3：复合材料背板止裂织物包覆：将管状止裂织物预留的两端分别嵌套复合材料背板表面后放置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方形成复合防弹板预制品；
s4：防弹板复合成型：将复合防弹板预制品放入真空容器中密封并抽真空，然后经热压复合固化成型，最终制得复合防弹板成品。
采用该实施例制备的复合防弹板最终重量为5900g，经打靶测试，可有效防护3发53式7.62mm穿甲燃烧弹，且平均背凸值均在25mm以下。
实施例3
一种复合防弹板，如图4所示，包括管状止裂织物以及包覆在管状止裂织物内的陶瓷板，包覆后的陶瓷板位于管状止裂织物的中部位置，管状止裂织物的两端均设有用于包覆复合材料背板的预留端；管状止裂织物的内外表面均涂覆有热熔胶膜，陶瓷板的上方设置有复合材料背板。
复合材料背板放置于陶瓷板的上方并且与陶瓷板的位置相对应，管状止裂织物的两端预留端均翻折包覆于陶瓷板的上方后再将复合材料背板放置于管状止裂织物的上方。通过管状止裂织物形成对陶瓷板的全面包覆，同时陶瓷板与复合材料背板之间的五层止裂织物形成过渡层。
上述复合防弹板的包覆方法，包括如下步骤：
s1：止裂织物裁切：根据防弹板产品尺寸，裁切内外表面涂覆有热熔胶膜的管状止裂织物；
s2：陶瓷板止裂织物包覆：如图1所示，沿管状止裂织物一端的口径向内进行预翻边，将陶瓷板置于预翻边的管状止裂织物中，将陶瓷板连同预翻边向陶瓷板未翻边的一端拉出，使管状止裂织物的外表面将陶瓷板完全包覆，包覆陶瓷板后的管状止裂织物的两端各预留一段形成预留端；
s3：复合材料背板止裂织物包覆：将管状止裂织物的两端均翻折包覆于陶瓷板的上方后再将复合材料背板放置于管状止裂织物的上方形成复合防弹板预制品；
s4：防弹板复合成型：将复合防弹板预制品放入真空容器中密封并抽真空，然后经热压复合固化成型，最终制得复合防弹板成品。
采用该实施例制备的复合防弹板最终重量为5903g，经打靶测试，可有效防护3发53式7.62mm穿甲燃烧弹，且平均背凸值均在29mm以下。
对比例
采用普通二维机织结构且未复合热熔胶膜的芳纶止裂织物，按照超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料背板层、eva热熔胶膜层、芳纶止裂织物层、eva热熔胶膜层、碳化硼陶瓷板层、eva热熔胶膜层和芳纶止裂织物层结构铺设，经真空袋密封抽真空后热压罐复合固化制备，获得多层结构复合的防弹板；所述芳纶止裂织物面密度为175g/m2，且所述包覆于碳化硼陶瓷外部的芳纶止裂织物为1层，夹层于超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料背板与碳化硼陶瓷板间芳纶止裂织物为5层，最终复合防弹板的重量为5905g。
采用上述对比例制备的复合防弹板，经打靶测试，可有效防护3发53式7.62mm穿甲燃烧弹，但平均背凸值为31mm；而且第3发弹虽未穿透，但靶板最终发生整体分层，整个靶板彻底失去防护能力。
由实施例1-3与对比例的平均背凸值可以看出，用管状止裂织物将陶瓷板和复合材料背板分别进行三维的包覆，不仅可有效提高防弹板的抗多发弹打击能力，提高防弹板的整体性，同时抗多发弹打击后还具有较小的平均背凸值。
综上所述，本发明的复合防弹板不但制备工艺简单，生产效率高，成本低，相较于采用普通二维止裂织物制备的复合防弹板，具有抗多发弹打击的同时平均背凸值小，整体性强，防弹效果更好。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
1.一种复合防弹板，其特征在于：包括第一包覆层以及包覆在第一包覆层内的陶瓷板，所述第一包覆层的内外表面均涂覆有热熔胶膜，所述陶瓷板的上方设置有复合材料背板，所述复合材料背板与陶瓷板之间设置有过渡层，所述过渡层与第一包覆层为一体成型的管状止裂织物。
2.根据权利要求1所述的复合防弹板，其特征在于：所述复合材料背板的表面包覆有第二包覆层，所述第二包覆层为管状止裂织物且与过渡层及第一包覆层均一体成型。
3.根据权利要求1所述的复合防弹板，其特征在于：所述管状止裂织物为二维编织结构、三维编织结构或针织结构中的一种。
4.根据权利要求1所述的复合防弹板，其特征在于：所述管状止裂织物的增强纤维为芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维、聚酰胺纤维、石英纤维中的任意一种或几种。
5.权利要求1所述的复合防弹板，其特征在于：所述热熔胶膜为塑料胶膜或无纺网膜，所述热熔胶膜的树脂体系为eva、tpu、pa或pes。
6.权利要求1-5任一所述的复合防弹板的包覆方法，其特征在于：包括如下步骤：
s1：止裂织物裁切：根据复合防弹板产品尺寸，裁切内外表面涂覆有热熔胶膜的管状止裂织物；
s2：陶瓷板止裂织物包覆：沿管状止裂织物一端的口径向内进行预翻边，将陶瓷板置于预翻边的管状止裂织物中，将陶瓷板连同预翻边向陶瓷板未翻边的一端拉出，使管状止裂织物的外表面将陶瓷板完全包覆，包覆陶瓷板后的管状止裂织物的两端各预留一段形成预留端；
s3：复合材料背板止裂织物包覆：将管状止裂织物的预留端包覆于复合材料背板的下表面或周向的四个表面或全部外表面并置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方形成防弹板预制品；
s4：防弹板复合成型：将防弹板预制品放入真空袋中密封并抽真空，然后经热压复合固化成型，最终制得复合防弹板成品。
7.权利要求6所述的包覆方法，其特征在于：所述步骤s3中的管状止裂织物的预留端包覆于复合材料背板周向的四个表面并置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方形成复合防弹板预制品，具体步骤为：先将复合材料背板放置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方后，将管状止裂织物的一端先绕至复合材料背板的上表面，并由高温胶带固定，然后另一端再绕至复合材料背板上表面并由高温胶带固定形成复合防弹板预制品。
8.根据权利要求6所述的包覆方法，其特征在于：所述步骤s3中的管状止裂织物的预留端包覆于复合材料背板的全部并置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方形成复合防弹板预制品，具体步骤为：将管状止裂织物预留的两端分别嵌套复合材料背板表面后放置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方形成复合防弹板预制品。
9.根据权利要求6所述的包覆方法，其特征在于：所述步骤s3中的管状止裂织物的预留端包覆于复合材料背板的下表面并置于已包覆管状止裂织物的陶瓷板的上方形成复合防弹板预制品，具体步骤为：将步骤s2的管状止裂织物的两端均翻折包覆于陶瓷板的上方后再将复合材料背板放置于管状止裂织物的上方形成复合防弹板预制品。
技术总结