赵鹏铎，黄阳洋，，王志军，张 磊，张 鹏，

(1.海军研究院， 北京 100161； 2.中北大学 机电工程学院， 太原 030051)

近年来，防护材料的轻量化已成为装甲防护的主要发展方向。轻量化防护材料具备的特性应包括高硬度、高强度、高韧性和低密度。轻量化防护材料除了高性能轻质金属材料外，主要有陶瓷等非金属材料以及复合材料[1-2]。其中，玻璃纤维、芳纶纤维等高性能纤维以其轻质、高强度、高模量等优异性能广泛应用于防弹领域[3]。芳纶纤维的优点在于强度高、耐高温、在高应变率下有较强的抗拉强度和延伸率；玻璃纤维的优点是价格较芳纶更低，且强度、刚度高，但是密度相对较大，为2.55 g/cm3,芳纶纤维则为1.29 g/cm3。考虑到成本与效果，将玻璃纤维和芳纶纤维组合成复合材料板，玻璃纤维为迎弹面，利用其高强度、高刚度减弱弹体冲击开坑，芳纶纤维为背弹面，利用其高应变率下高抗拉强度和高伸长率进一步降低弹体动能。然而，单靠提高基体材料自身的性能满足复杂环境下的防护需求是很难实现的。利用表面改性技术、薄膜技术和涂层技术使材料获得更为全面的性能提升[4-5]。

Mohotti等[6-8]对不同厚度与位置的聚脲层对于铝与聚脲组成的复合结构抗高速弹体冲击影响做了试验研究与部分仿真研究，发现聚脲层作为层状涂覆结构时，弹丸速度降最大。Bogoslovov等[9]发现在硬质钢表面涂覆一层10 mm厚的聚脲涂层，在受冲击时聚脲涂层会发生玻璃化转变，防弹性能得到了提高，能量吸收密度高达4 GJ/m3，而同比作为缓冲层未发生玻璃化转变，具有相同厚度的聚脲高弹体涂层的吸能密度只有0.04 GJ/m3。……