秦溶蔓，朱 波，乔 琨，王东哲，孙 娜，袁晓敏

山东大学材料科学与工程学院，济南 250061

陶瓷复合防弹装甲由硬质陶瓷与金属背板或纤维复合材料背板叠层，用于防御穿甲弹等高速弹丸侵彻的轻质防护装甲，目前陶瓷复合防弹装甲一直是军用防护领域的研究热点[1−3].陶瓷防弹装甲体系常用氧化铝（Al2O3）、碳化硼（B4C）、碳化硅（SiC）和氮化硅（Si3N4）为硬质陶瓷材料以抵抗弹丸冲击[4−7]，以高性能纤维尤其是碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE）纤维等组合设计用以配合提高陶瓷层的抗变形能力，尤其碳纤维作为一种高比强度、高比模量的优质纤维，对于保证陶瓷防弹板防护稳定性具有重要作用[8−9].陶瓷复合防弹装甲在抵抗弹丸侵彻瞬时的能量吸收过程和吸收机制较为复杂，对于不同实验条件的弹丸侵彻过程仿真，一直是防弹装甲的研究重点[10−11].Schwab 等[12]研究了冲击速度对复合材料层合板残余速度、层合板内部的能量吸收、损伤模式和损伤尺寸的影响.Liu 等[13]通过ABAQUS 有限元分析软件中的Explicit 分析模块系统研究了钛合金/UHMWPE 背层复合陶瓷装甲对弹丸的作用机理.Tepeduzu 与Karakuzu[14]则使用仿真分析软件ANSYS 探讨了不同陶瓷厚度及不同背板材料的陶瓷复合装甲的冲击特性.

有关陶瓷复合防弹装甲板的研究主要集中在失效破坏机制和结构组合设计方面，有关复合材料层间黏合性能、纤维类型参数以及装甲组合结构对靶板抗侵彻性能的影响研究较少，同时增强纤维与树脂基体间界面特性……