Полимерная композитная броня

Композиционные материалы – это такие материалы, которые состоят из нескольких элементов. Как правило, такие материалы имеют сплошную основу и элементы, выполненные из дискретного армирующего материала. 

Армирующие материалы изготавливаются из синтетических и углеродных волокон. Во многом, именно от армирующих материалов зависит срок эксплуатации и прочностные характеристики композитных бронежилетов. 

Основа же, в свою очередь, обеспечивает монолитность конструкции. Превращая ряд используемых армирующих материалов в единую конструкцию, основа создаёт мобильную систему с равномерным распределением нагрузки. 

Существует несколько видов композиционных материалов. Однако, на сегодняшний день  наибольшее распространение получили те композиты, в основе которых использовано полимерное волокно, а в качестве армирующих материалов – всевозможные ткани, жгуты, нити и синтетические волокна высокой прочности. Такие композиты принято называть органопластиками. Органопластики применяются для изготовления, например, шлемов или подложек для композитного бронежилета. 

Итак, органопластики бывают двух видов: термореактивные и термопластичные. Первые обладают низкой производственной стоимостью. Но, в то же время, полимерная композитная броня, сделанная на основе термореактивных материалов, имеет низкий уровень сопротивляемости ударным нагрузкам. 

Композиты из термопластичных полимеров, наоборот, отличаются высокой прочность. Но, к сожалению, производственная себестоимость таких материалов очень высока. 

Бытует мнение, что баллистическая стойкость органопластиковых элементов в композитном бронежилете ниже стойкости его текстильной основы. Однако, это высказывание справедливо лишь в том случае, когда в полимерной композитной броне имеет место относительно малая поверхностная плотность органопластиковой преграды. 

Большим недостатком использования органопластиков в производстве полимерной композитной брони, является неустойчивость органопластиков к сырости и влаге. В воде прочность композитных бронежилетов понижается.  

Для производства легких по весу композитных бронежилетов, зачастую, используют маты, сшитые из нескольких слоёв кевлара. Кевлар – это прочнейший полимер, способный воспринимать изгибающие нагрузки. Использование кевлара в качестве многослойных  тканевополимерных преград даёт наилучшее сочетание таких функций, как скорость поглощения энергии и длительность взаимодействия с ударяющим объектом.  

Конечно, композитные бронежилеты имеют свои недостатки, так высокое сопротивление ударам и разрывам отличают кевларовые элементы только в сухом виде. Прочностные характеристики бронежилетов из этого материала ниже, чем у аналогов из стали.