一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构

摘要

本发明涉及一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，属于装备防护技术与特种材料制备领域。由迎弹层、缓冲层、过渡层和背弹层依次安装构成；所述迎弹层由高性能碳纤维结构层交替层叠设置，所述背弹层为硬质芳纶板；所述缓冲层为单层碳化硼陶瓷与UHMWPE纤维布的组合结构层，UHMWPE纤维布结构层在碳化硼陶瓷的下方；所述过渡层为单层碳化硼陶瓷与芳纶纤维布的组合结构层，芳纶纤维布结构层在碳化硼陶瓷的下侧；本发明的轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，结构组成简单，具有轻量化的显著优势，当受到弹丸冲击时，能够有效减少冲击波对防弹主体材料的冲击，无防弹结构被穿透、层间分离等现象，背凸现象不明显。

权利要求

1.一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，其特征在于：由迎弹层、缓冲层、过渡层和背弹层依次安装构成；所述迎弹层由高性能碳纤维布结构层交替层叠设置，所述背弹层为硬质芳纶板；所述缓冲层为单层碳化硼陶瓷与UHMWPE纤维布的组合结构层，UHMWPE纤维布结构层在碳化硼陶瓷的下侧；所述过渡层为单层碳化硼陶瓷与芳纶纤维布的组合结构层，芳纶纤维布结构层在碳化硼陶瓷的下侧；

所述迎弹层和缓冲层主要起防弹作用；迎弹层由高性能碳纤维布结构层交替层叠设置，当子弹冲击到迎弹层时，对高性能碳纤维布造成剪切破坏并释放应力波，能够显著降低其能量；当子弹冲击到缓冲层时，碳化硼陶瓷能够使子弹变形，并大量吸收子弹的动能，防止子弹穿透，同时，子弹冲击对UHMWPE纤维布造成拉伸断裂破坏，UHMWPE纤维布进一步吸收子弹动能并释放应力波，能够有效保护后续结构层，而高性能碳纤维布能够对缓冲层碳化硼陶瓷的撞击碎片进行有效收集与包覆，避免了陶瓷碎片对人体的二次伤害；当冲击波经过缓冲层后，仍然会继续冲击过渡层，过渡层碳化硼陶瓷进一步吸收其动能，使子弹进一步变形，弹头进一步钝化，穿透能力显著下降，更好地保护后续结构层，降低背弹层的变形，同时，芳纶纤维布能够进一步释放应力波，并阻隔过渡层碳化硼陶瓷碎片对背弹层的冲击破坏；背弹层的硬质芳纶板为前端结构更好地发挥防弹作用提供有效的支撑面，是整个轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构中的结构支撑；此外，在整个防弹过程中，子弹多次通过不同的介质，其产生的冲击波会被界面以及被层层复合结构所吸收从而实现阻隔，使得冲击波的能量逐渐递减，并最终衰减到零，而且产生的碎片被不同层级的纤维布阻隔，能够在最大程度上发挥防护性能；

所述迎弹层的外表面喷涂1 3 mm改性防弹聚脲涂层；

~

所述改性防弹聚脲涂层的制备方法为：按质量比4:1：0.3 0.5：20称取TDI预聚体、平均~

粒径为5 10 μm的碳化硅陶瓷粉末、有机锆酸酯偶联剂与四氢呋喃溶液，将有机锆酸酯偶联~

剂加入到四氢呋喃溶液中，超声分散30分钟，得到混合溶液A；然后将TDI预聚体、碳化硅陶瓷粉末加入到混合溶液A中，进行机械搅拌，搅拌速率为300 500 r/min，1 2小时后得到混~ ~

合溶液B；将混合溶液B抽滤后放入70 80 ℃鼓风烘箱中进行干燥，2 3小时取出研细，即得~ ~

到改性TDI预聚体；然后按质量比30:10:0.3 0.5:0.5 1:70 100称取改性TDI预聚体、聚天~ ~ ~

门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅丙乳液与乙酸乙酯溶液，并将乙酸乙酯倒入到塑料桶中；然后将称取的改性TDI预聚体、聚天门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅丙乳液加入到塑料桶中，并使用机械搅拌，搅拌速度为800 1000 r/min，搅拌3 4 h得到均匀混合的聚脲涂料，采用喷涂即可得~ ~

到1 3 mm改性防弹聚脲涂层。

~

2.如权利要求1所述的一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，其特征在于：所述高性能碳纤维布、UHMWPE纤维布的布层数相同，均为4 6层；所述芳纶纤维布的布层数为3 5层。

~ ~

3.如权利要求1所述的一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，其特征在于：所述高性能碳纤维布、UHMWPE纤维布的单层厚度均为0.2 0.3mm，芳纶纤维布的单层厚度为0.3mm。

~

4.如权利要求1所述的一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，其特征在于：所述硬质芳纶板的厚度为6 8mm。

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5.如权利要求1所述的一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，其特征在于：所述迎弹层、缓冲层、过渡层和背弹层之间，纤维布与纤维布之间、陶瓷与纤维布之间均选用WD2104聚烯烃胶黏剂进行粘接。

6.如权利要求1所述的一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，其特征在于：所述碳化硼陶瓷形状为正六边形，厚度为3 5mm，短对角线长度为20 30mm，通过相互粘接形成陶瓷~ ~

板。

7.如权利要求1所述的一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，其特征在于：所述UHMWPE纤维分子量大于300万。

说明书

一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，属于装备防护技术与特种材料制备领域。

背景技术

[0002] 从古至今战争从未停歇，各个国家与地区之间的矛盾也从未间断，而随着社会经济的快速发展，国际形势也变得复杂多变，而武器的不断升级对战士们的生命造成了更大
的威胁。人体防弹防护装备对战士们的生命安全起到了很好的保护作用，防弹装备要求材
料能吸收和耗散弹头、碎片的动能、阻止穿透、有效保护人体受保护部位。为了减少伤亡和
提高军队的战斗能力，防护材料也必须随之升级，特别是在轻量化、机动性等方面。传统的
防弹材料多采用防弹钢板，利用增加材料厚度或叠层使用等手段实现更好的防护效果，但
同时给防护装备造成较大的重量负担。因此，使用防弹效果相同或者更加优异，并同时具有
轻量化、高性能化等特点的防护材料具有非常重大的实际意义。高性能纤维防弹复合材料
通过采用纤维与陶瓷材料相结合的方式，显著减少了防弹钢板厚度，有效降低防护材料质
量，实现了轻量化的目标，而且防弹效果非常优异。现在对防弹材料的研究非常的多，但对
纤维/陶瓷基复合防弹材料的结构设计研究较少，在现有防弹材料的基础上，通过优化复合
防弹材料的结构设计能够显著提高防护能力，并保持其轻量化的优点。专利CN207556366U
提供了一种包括刚性受弹层和背弹层的防弹结构，能够有效减少冲击波对背弹层的冲击，
其缺点在于结构厚度过大，使得防弹装备厚重，没有灵活性，制备工艺复杂。因此，针对防弹
结构设计中存在的短板，提供一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，对更好地提高防弹材
料的防护性能具有重大的战略意义和军事价值。

发明内容

[0003] 本发明是为了解决纤维/陶瓷基复合防弹材料结构设计不合理导致结构厚度过高，不能满足轻量化要求的缺点，而提供的一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，该结构
搭配简单，能够有效结合各种材料的优异防护特性，所得纤维/陶瓷基复合防弹材料具有良
好的防护性能，当收到弹丸冲击时，能够有效减少冲击波对防弹主体材料的冲击，减少防弹
结构被穿透、背凸过大或者层间分离等现象。

[0004] 本发明专利的目的是通过以下技术方案实现的：

[0005] 一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，所述防弹结构包括迎弹层、缓冲层、过渡层和背弹层；所述迎弹层设置于所述轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构的最外侧，所述背弹
层设置于所述轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构的最内侧，其中，所述迎弹层由高性能碳纤
维结构层交替层叠设置，所述背弹层为硬质芳纶板；所述缓冲层、过渡层设置于迎弹层和背
弹层之间，其中，所述缓冲层设置在迎弹层的下侧，为单层碳化硼陶瓷与UHMWPE纤维布的组
合结构层，UHMWPE纤维布结构层在碳化硼陶瓷的下侧，所述过渡层设置在缓冲层的下侧，并
与背弹层相连，为单层碳化硼陶瓷与芳纶纤维布的组合结构层，芳纶纤维布结构层在碳化
硼陶瓷的下侧。

[0006] 在上述轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构中，包括有依次叠加粘合的迎弹层、缓冲层、过渡层和背弹层；其中，迎弹层和缓冲层主要起防弹作用。迎弹层由高性能碳纤维布结
构层交替层叠设置，当子弹冲击到迎弹层时，对高性能碳纤维布造成剪切破坏并释放应力
波，能够显著降低其能量；当子弹冲击到缓冲层时，碳化硼陶瓷能够使子弹变形，并大量吸
收子弹的动能，防止子弹穿透，同时，子弹冲击对UHMWPE纤维布造成拉伸断裂破坏，UHMWPE
纤维布进一步吸收子弹动能并释放应力波，能够有效保护后续结构层，同时，高性能碳纤维
布能够对缓冲层碳化硼陶瓷的撞击碎片进行有效收集与包覆，避免了陶瓷碎片对人体的二
次伤害；当冲击波经过缓冲层后，仍然会继续冲击过渡层，过渡层碳化硼陶瓷进一步吸收其
动能，使子弹进一步变形，弹头进一步钝化，穿透能力显著下降，更好地保护后续结构层，降
低背弹层的变形，同时，芳纶纤维布能够进一步释放应力波，并阻隔过渡层碳化硼陶瓷碎片
对背弹层的冲击破坏；背弹层的硬质芳纶板为前端结构更好地发挥防弹作用提供有效的支
撑面，是整个轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构中的结构支撑。此外，在整个防弹过程中，子
弹多次通过不同的介质，其产生的冲击波会被界面以及被层层复合结构所吸收从而实现阻
隔，使得冲击波的能量逐渐递减，并最终衰减到零，而且产生的碎片被不同层级的纤维布阻
隔，能够在最大程度上发挥防护性能。因此，本发明所提供的轻量化纤维/陶瓷基复合防弹
结构，在受到弹丸冲击时，能够有效减少冲击波对防弹主体材料的冲击，减少防弹结构被穿
透、背凸过大以及层间分离等现象。

[0007] 其中，本发明所述高性能碳纤维布、UHMWPE纤维布的布层数相同，均为4～6层；所述芳纶纤维布的布层数为3～5层。

[0008] 优选地，所述高性能碳纤维布、UHMWPE纤维布的单层厚度均为0.2～0.3mm，芳纶纤维布的单层厚度为0.3mm。

[0009] 进一步地，所述硬质芳纶板的厚度为6～8mm。

[0010] 优选地，所述迎弹层、缓冲层、过渡层和背弹层之间，纤维布与纤维布之间、陶瓷与纤维布之间均选用WD2104聚烯烃胶黏剂进行粘接。

[0011] 进一步地，所述碳化硼陶瓷形状为正六边形，厚度为3～5mm，短对角线长度为20～30mm，通过相互粘接形成陶瓷板。

[0012] 更优选地，所述UHMWPE纤维分子量大于300万。

[0013] 更进一步地，所述迎弹层的外表面喷涂1～3mm改性防弹聚脲涂层。

[0014] 所述改性聚脲涂层的制备方法为：按质量比4:1：0.3～0.5：20称取TDI预聚体、碳化硅陶瓷粉末(碳化硅陶瓷粉末的平均粒径为5～10μm)、有机锆酸酯偶联剂与四氢呋喃溶
液，将有机锆酸酯偶联剂加入到四氢呋喃溶液中，超声分散30分钟，得到混合溶液A；然后将
TDI预聚体、碳化硅陶瓷粉末加入到混合溶液A中，进行机械搅拌，搅拌速率为300～500r/
min，1～2小时后得到混合溶液B；将混合溶液B抽滤后放入70～80℃鼓风烘箱中进行干燥，2
～3小时取出研细，即得到改性TDI预聚体；然后按质量比30:10:0.3～0.5:0.5～1:70～100
称取改性TDI预聚体、聚天门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅丙乳液与乙酸乙酯溶液，并将乙酸乙酯
倒入到塑料桶中；然后将称取的改性TDI预聚体、聚天门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅丙乳液加入
到塑料桶中，并使用机械搅拌，搅拌速度为800～1000r/min，搅拌3～4h得到均匀混合的聚
脲涂料，采用喷涂即可得到1～3mm改性防弹聚脲涂层；

[0015] 作为本发明的优选方案，所述轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构自上而下包括高性能碳纤维迎弹层、碳化硼陶瓷与UHMWPE纤维结合的缓冲层、碳化硼陶瓷与芳纶纤维结合
的过渡层，硬质芳纶板背弹层。

[0016] 有益效果

[0017] 1、本发明的提供的一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，复合了不同材料之间的优异性能，利用不同材料层之间的协同作用，使得防弹效果优异；通过通过层层粘接，有
效避免了层间脱落；

[0018] 2、本发明的提供的一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，其外表面通过喷涂改性防弹聚脲涂层，可以实现在弹丸打击到防弹结构主体之前降低弹丸速度，很好地保护了
防弹主体结构，有效防止背凸现象；

[0019] 3、本发明的提供的一种轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，结构组成简单，具有轻量化的显著优势，适应流水线大批量生产，适合大范围单兵装备，具有显著的军事价值与社
会效益。

附图说明

[0020] 图1为本发明的轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构的层级结构图；

[0021] 图2为本发明的轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构的剖面图。

[0022] 图中的标记为：1‑高性能碳纤维布，2‑碳化硼陶瓷，3‑UHMWPE纤维布，4‑碳化硼陶瓷，5‑芳纶纤维布，6‑硬质芳纶板。

具体实施方式

[0023] 下面通过附图与实施例进行进一步说明。

[0024] 如图1、2所示，本发明的轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，包括迎弹层A、缓冲层B、过渡层C和背弹层D；迎弹层A设置于轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构的最外侧，背弹层D
设置于轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构的最内侧，其中，迎弹层A由高性能碳纤维布1结构
层交替层叠设置，背弹层D为硬质芳纶板6；缓冲层B、过渡层C设置于迎弹层A和背弹层D之
间，其中，缓冲层B设置在迎弹层A的下侧，为单层碳化硼陶瓷2与UHMWPE纤维布3的组合结构
层，UHMWPE纤维布3结构层在碳化硼陶瓷2的下侧；过渡层C设置在缓冲层B的下侧，并与背弹
层D相连，为单层碳化硼陶瓷4与芳纶纤维布5的组合结构层，芳纶纤维布5结构层在碳化硼
陶瓷4的下侧。

[0025] 在上述轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构中，包括有依次叠加粘合的迎弹层A、缓冲层B、过渡层C和背弹层D；其中，迎弹层A和缓冲层B主要起防弹作用。迎弹层A由高性能碳
纤维布1结构层交替层叠设置，当子弹冲击到迎弹层A时，对高性能碳纤维布1造成剪切破坏
并释放应力波，能够显著降低其能量；当子弹冲击到缓冲层B时，碳化硼陶瓷2能够使子弹变
形，并大量吸收子弹的动能，防止子弹穿透，同时，子弹冲击对UHMWPE纤维布3造成拉伸断裂
破坏，UHMWPE纤维布3进一步吸收子弹动能并释放应力波，能够有效保护后续结构层，同时，
高性能碳纤维布1能够对碳化硼陶瓷2的撞击碎片进行有效收集与包覆，避免了陶瓷碎片对
人体的二次伤害；当冲击波经过缓冲层B后，仍然会继续冲击过渡层C，碳化硼陶瓷4进一步
吸收其动能，使子弹进一步变形，弹头进一步钝化，穿透能力显著下降，更好地保护后续结
构层，降低背弹层的变形，同时，芳纶纤维布5能够进一步释放应力波，并阻隔碳化硼陶瓷4
碎片对背弹层D的冲击破坏；背弹层D的硬质芳纶板6为前端结构更好地发挥防弹作用提供
有效的支撑面，是整个轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构中的结构支撑。此外，在整个防弹
过程中，子弹多次通过不同的介质，其产生的冲击波会被界面以及被层层复合结构所吸收
从而实现阻隔，使得冲击波的能量逐渐递减，并最终衰减到零，而且产生的碎片被不同层级
的纤维布阻隔。

[0026] 迎弹层A、缓冲层B、过渡层C和背弹层D中，各种纤维布的铺排方式均为0°/90°，纶纤维布5的布层数比高性能碳纤维布1和UHMWPE纤维布3的布层数少1层，为了最大化防护性
能，层叠顺序不可交换，纤维布之间使用WD2104聚烯烃胶黏剂进行粘接。

[0027] 高性能碳纤维布1、UHMWPE纤维布3的布层数相同，芳纶纤维布5的布层数比高性能碳纤维布1、UHMWPE纤维布3的布层数少一层，例如轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构靶板自
上而下的具体结构包括：4层高性能碳纤维布1、4层UHMWPE纤维布3，3层芳纶纤维布5；轻量
化纤维/陶瓷基复合防弹结构靶板自上而下的具体结构包括：5层高性能碳纤维布1、5层
UHMWPE纤维布3，4层芳纶纤维布5；轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构靶板自上而下的具体
结构包括：6层高性能碳纤维布1、6层UHMWPE纤维布3，5层芳纶纤维布5。

[0028] 所述高性能碳纤维布1、UHMWPE纤维布3的单层厚度为0.2mm、0.25mm、0.3mm，芳纶纤维布5的单层厚度为0.3mm；硬质芳纶板的厚度为6mm、7mm、8mm。

[0029] 所述迎弹层、缓冲层、过渡层和背弹层之间，纤维布与纤维布之间、陶瓷与纤维布之间均选用WD2104聚烯烃胶黏剂进行粘接。

[0030] 所述碳化硼陶瓷形状为正六边形，厚度为3mm、4mm、5mm，短对角线长度为20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm，通过相互粘接形成陶瓷板。

[0031] 所述迎弹层的外表面喷涂改性防弹聚脲涂层。改性防弹聚脲涂层可根据一定范围的成分比例制备，例如改性防弹聚脲涂层的制备：按质量比4:1:0.3:20称取TDI预聚体、碳
化硅陶瓷粉末(碳化硅陶瓷粉末的平均粒径选择为5μm)、有机锆酸酯偶联剂与四氢呋喃溶
液，将有机锆酸酯偶联剂加入到四氢呋喃溶液中，超声分散30分钟，得到混合溶液A；然后将
TDI预聚体、碳化硅陶瓷粉末加入到混合溶液A中，进行机械搅拌，搅拌速率设置为300r/
min，搅拌1小时得到混合溶液B；将混合溶液B抽滤后放入70℃鼓风烘箱中进行干燥，2小时
后取出研细，即得到改性TDI预聚体；然后按质量比30:10:0.3:0.5:100称取改性TDI预聚
体、聚天门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅丙乳液与乙酸乙酯溶液，并将乙酸乙酯倒入到塑料桶中；
然后将称取的改性TDI预聚体、聚天门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅丙乳液加入到塑料桶中，并使
用机械搅拌，搅拌速度设置为800r/min，搅拌3小时后得到均匀混合的聚脲涂料，采用喷涂
即可得到改性防弹聚脲涂层；改性防弹聚脲涂层的制备：按质量比4:1:0.4:20称取TDI预聚
体、碳化硅陶瓷粉末(碳化硅陶瓷粉末的平均粒径选择为6μm)、有机锆酸酯偶联剂与四氢呋
喃溶液，将有机锆酸酯偶联剂加入到四氢呋喃溶液中，超声分散30分钟，得到混合溶液A；然
后将TDI预聚体、碳化硅陶瓷粉末加入到混合溶液A中，进行机械搅拌，搅拌速率设置为
350r/min，搅拌1.2小时得到混合溶液B；将混合溶液B抽滤后放入72℃鼓风烘箱中进行干
燥，2.4小时后取出研细，即得到改性TDI预聚体；然后按质量比30:10:0.5:0.7:100称取改
性TDI预聚体、聚天门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅丙乳液与乙酸乙酯溶液，并将乙酸乙酯倒入到
塑料桶中；然后将称取的改性TDI预聚体、聚天门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅丙乳液加入到塑料
桶中，并使用机械搅拌，搅拌速度设置为850r/min，搅拌3.2小时后得到均匀混合的聚脲涂
料，采用喷涂即可得到改性防弹聚脲涂层；改性防弹聚脲涂层的制备：按质量比4:1:0.5:20
称取TDI预聚体、碳化硅陶瓷粉末(碳化硅陶瓷粉末的平均粒径选择为7μm)、有机锆酸酯偶
联剂与四氢呋喃溶液，将有机锆酸酯偶联剂加入到四氢呋喃溶液中，超声分散30分钟，得到
混合溶液A；然后将TDI预聚体、碳化硅陶瓷粉末加入到混合溶液A中，进行机械搅拌，搅拌速
率设置为400r/min，搅拌1.4小时得到混合溶液B；将混合溶液B抽滤后放入76℃鼓风烘箱中
进行干燥，2.8小时后取出研细，即得到改性TDI预聚体；然后按质量比30:10:0.4:0.6:80称
取改性TDI预聚体、聚天门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅丙乳液与乙酸乙酯溶液，并将乙酸乙酯倒
入到塑料桶中；然后将称取的改性TDI预聚体、聚天门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅丙乳液加入到
塑料桶中，并使用机械搅拌，搅拌速度设置为900r/min，搅拌3.4小时后得到均匀混合的聚
脲涂料，采用喷涂即可得到改性防弹聚脲涂层；改性防弹聚脲涂层的制备：按质量比4:1:
0.4:20称取TDI预聚体、碳化硅陶瓷粉末(碳化硅陶瓷粉末的平均粒径选择为8μm)、有机锆
酸酯偶联剂与四氢呋喃溶液，将有机锆酸酯偶联剂加入到四氢呋喃溶液中，超声分散30分
钟，得到混合溶液A；然后将TDI预聚体、碳化硅陶瓷粉末加入到混合溶液A中，进行机械搅
拌，搅拌速率设置为450r/min，搅拌1.6小时得到混合溶液B；将混合溶液B抽滤后放入78℃
鼓风烘箱中进行干燥，3小时后取出研细，即得到改性TDI预聚体；然后按质量比30:10:0.3:
0.9:70称取改性TDI预聚体、聚天门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅丙乳液与乙酸乙酯溶液，并将乙
酸乙酯倒入到塑料桶中；然后将称取的改性TDI预聚体、聚天门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅丙乳
液加入到塑料桶中，并使用机械搅拌，搅拌速度设置为950r/min，搅拌3.6小时后得到均匀
混合的聚脲涂料，采用喷涂即可得到改性防弹聚脲涂层；改性防弹聚脲涂层的制备：按质量
比4:1:0.3:20称取TDI预聚体、碳化硅陶瓷粉末(碳化硅陶瓷粉末的平均粒径选择为9μm)、
有机锆酸酯偶联剂与四氢呋喃溶液，将有机锆酸酯偶联剂加入到四氢呋喃溶液中，超声分
散30分钟，得到混合溶液A；然后将TDI预聚体、碳化硅陶瓷粉末加入到混合溶液A中，进行机
械搅拌，搅拌速率设置为500r/min，搅拌1.8小时得到混合溶液B；将混合溶液B抽滤后放入
80℃鼓风烘箱中进行干燥，3小时后取出研细，即得到改性TDI预聚体；然后按质量比30:10:
0.5:0.5:90称取改性TDI预聚体、聚天门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅丙乳液与乙酸乙酯溶液，并
将乙酸乙酯倒入到塑料桶中；然后将称取的改性TDI预聚体、聚天门冬氨酸酯、磷酸酯钙、硅
丙乳液加入到塑料桶中，并使用机械搅拌，搅拌速度设置为1000r/min，搅拌3.8小时后得到
均匀混合的聚脲涂料，采用喷涂即可得到改性防弹聚脲涂层；在此不一一列出。

[0032] 本发明的轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构靶板采用层压工艺压制，方式为单面加压，压力为0.5MPa，使得胶液在纤维层之间完全铺展，各结构层之间良好粘接，从而形成
整体结构。

[0033] 本发明的轻量化纤维/陶瓷基复合防弹结构，结构组成简单，具有轻量化的显著优势，当受到弹丸冲击时，能够有效减少冲击波对防弹主体材料的冲击，无防弹结构被穿透、
层间分离等现象，背凸现象不明显。

[0034] 以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范
围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明
的保护范围之内。