一种钛合金骨架防弹头盔的制作方法

本发明涉及防弹，特别涉及一种钛合金骨架防弹头盔。

背景技术：

1、防弹头盔作为单兵防护装备，可为人员提供头部弹道防护，一型防弹性能优异的头盔，主要涉及两个评价指标，分别为可防御破片的速度值以及弹击后的弹痕高度。

2、目前，金属材料头盔可防御高速破片，并且弹痕高度较小，但其重量重，人员负荷高，会降低战场机动能力，同时金属材质头盔在受到高速弹丸打击后，易产生柱塞效应，导致防弹失效；复合纤维材料头盔可防御高速破片，且重量较小，但由于其拉伸性能好，导致弹痕高度过大，也会产生防弹失效。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的是提供一种钛合金骨架防弹头盔，以解决现有技术中的不足。

2、为实现上述目的，本发明提供了钛合金骨架防弹头盔，包括依次连接的lcp防护层、层间钛合金层和混编钛合金层；

3、所述lcp防护层用于对头盔碎片和弹丸碎片进行吸收，所述lcp防护层与人体头部接触，所述lcp防护层包括多层lcp预浸料；

4、所述层间钛合金层包括多个材料结构单元，多个所述材料结构单元叠置，所述材料结构单元包括芳纶纤维正交平纹机织布和钛合金骨架胶膜，所述芳纶纤维正交平纹机织布贴设于所述钛合金骨架胶膜的表面上，各所述材料结构单元中的钛合金骨架胶膜靠近所述lcp防护层，所述芳纶纤维正交平纹机织布用于吸收弹击动能，所述钛合金骨架胶膜用于限制所述芳纶纤维正交平纹机织布形变；

5、所述混编钛合金层用于增大弹丸形变以及吸收弹击动能，所述混编钛合金层包括多层钛合金混编芳纶预浸料，相邻所述钛合金混编芳纶预浸料通过树脂连接，所述钛合金混编芳纶预浸料包括钛合金丝混编芳纶机织布和酚醛树脂层，所述酚醛树脂层设置于所述钛合金混编芳纶机织布的表面上。

6、本发明的有益效果是：通过lcp预浸料得到lcp防护层，通过将芳纶纤维正交平纹机织布贴设于钛合金骨架胶膜的表面上，并由芳纶纤维正交平纹机织布与钛合金骨架胶膜构成单个材料结构单元，将多个材料结构单元叠置形成层间钛合金层，通过将酚醛树脂层涂敷于钛合金丝混编芳纶机织布的表面上，并由酚醛树脂层与钛合金丝混编芳纶机织布构成钛合金混编芳纶预浸料，通过树脂将多层钛合金混编芳纶预浸料连接以形成混编钛合金层，将lcp防护层、层间钛合金层和混编钛合金层依次连接，区别于现有技术，三个功能层相互配合，依次实现弹击过程中增大弹头变形、能量抵消、凹陷变形的限制，以及实现头盔在受弹击过程中冲击性碎片的吸收效果，同时能够有效降低头盔受到高速弹丸打击后柱塞效应产生的几率以及改善弹痕高度过大而引起的防弹失效的问题。

7、优选的，所述钛合金骨架防弹头盔的厚度为6.0mm-7.0mm，所述钛合金骨架防弹头盔的重量为840g-1000g。

8、优选的，所述lcp预浸料包括lcp纤维织物和环氧树脂层，所述环氧树脂层通过热滚压工艺设置于所述lcp纤维织物的表面。

9、优选的，所述lcp纤维织物的线密度为1000dtex-1150dtex，所述lcp纤维织物的断裂强力高于28cn/dtex，所述lcp纤维织物的面密度为280g/m2±5g/m2，所述lcp纤维织物的经纬密度为360根/cm±5根/cm，所述lcp纤维织物的结构为二维正交平纹结构。

10、优选的，所述钛合金骨架胶膜包括环氧树脂胶膜和钛合金网，所述环氧树脂胶膜包络所述钛合金网，且所述钛合金网通过加热熔包工艺与所述环氧树脂胶膜连接。

11、优选的，所述钛合金网通过多条第一钛合金丝以二维正交编织的方式而成，所述第一钛合金丝的直径为0.3mm±0.02mm，相邻所述第一钛合金丝间距为12cm-18cm。

12、优选的，所述环氧树脂胶膜为平面结构，所述环氧树脂胶膜的厚度大于所述钛合金网的厚度，所述环氧树脂胶膜的面密度为30g/m2±3g/m2。

13、优选的，所述芳纶纤维正交平纹机织布的线密度为1950dtex-2050dtex，所述芳纶纤维正交平纹机织布的断裂强力大于28cn/dtex，所述芳纶纤维正交平纹机织布的面密度为410g/m2±5g/m2，所述芳纶纤维正交平纹机织布的经纬密度为360根/cm±5根/cm。

14、优选的，所述钛合金丝混编芳纶机织布由第二钛合金丝与芳纶纱线以二维正交编制的方式编织而成，所述酚醛树脂层的面密度为45g/m2±3g/m2。

15、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种钛合金骨架防弹头盔，其特征在于，包括依次连接的lcp防护层、层间钛合金层和混编钛合金层；

2.根据权利要求1所述的钛合金骨架防弹头盔，其特征在于，所述钛合金骨架防弹头盔的厚度为6.0mm-7.0mm，所述钛合金骨架防弹头盔的重量为840g-1000g。

3.根据权利要求1所述的钛合金骨架防弹头盔，其特征在于，所述lcp预浸料包括lcp纤维织物和环氧树脂层，所述环氧树脂层通过热滚压工艺设置于所述lcp纤维织物的表面。

4.根据权利要求3所述的钛合金骨架防弹头盔，其特征在于，所述lcp纤维织物的线密度为1000dtex-1150dtex，所述lcp纤维织物的断裂强力高于28cn/dtex，所述lcp纤维织物的面密度为280g/m2±5g/m2，所述lcp纤维织物的经纬密度为360根/cm±5根/cm，所述lcp纤维织物的结构为二维正交平纹结构。

5.根据权利要求1所述的钛合金骨架防弹头盔，其特征在于，所述钛合金骨架胶膜包括环氧树脂胶膜和钛合金网，所述环氧树脂胶膜包络所述钛合金网，且所述钛合金网通过加热熔包工艺与所述环氧树脂胶膜连接。

6.根据权利要求5所述的钛合金骨架防弹头盔，其特征在于，所述钛合金网通过多条第一钛合金丝以二维正交编织的方式而成，所述第一钛合金丝的直径为0.3mm±0.02mm，相邻所述第一钛合金丝间距为12cm-18cm。

7.根据权利要求5所述的钛合金骨架防弹头盔，其特征在于，所述环氧树脂胶膜为平面结构，所述环氧树脂胶膜的厚度大于所述钛合金网的厚度，所述环氧树脂胶膜的面密度为30g/m2±3g/m2。

8.根据权利要求1所述的钛合金骨架防弹头盔，其特征在于，所述芳纶纤维正交平纹机织布的线密度为1950dtex-2050dtex，所述芳纶纤维正交平纹机织布的断裂强力大于28cn/dtex，所述芳纶纤维正交平纹机织布的面密度为410g/m2±5g/m2，所述芳纶纤维正交平纹机织布的经纬密度为360根/cm±5根/cm。

9.根据权利要求1所述的钛合金骨架防弹头盔，其特征在于，所述钛合金丝混编芳纶机织布由第二钛合金丝与芳纶纱线以二维正交编制的方式编织而成，所述酚醛树脂层的面密度为45g/m2±3g/m2。

技术总结本发明提供了一种钛合金骨架防弹头盔，包括LCP防护层、层间钛合金层和混编钛合金层；LCP防护层包括LCP预浸料；层间钛合金层包括材料结构单元，材料结构单元包括芳纶纤维正交平纹机织布和钛合金骨架胶膜，所芳纶纤维正交平纹机织布贴设于钛合金骨架胶膜的表面上；混编钛合金层包括多层钛合金混编芳纶预浸料，钛合金混编芳纶预浸料包括钛合金丝混编芳纶机织布和酚醛树脂层，酚醛树脂层涂敷于钛合金混编芳纶机织布的表面上。通过本申请，能够实现弹击过程中增大弹头变形、能量抵消、凹陷变形的限制，实现头盔在受弹击过程中冲击性碎片的吸收效果，能够有效降低柱塞效应产生的几率以及改善弹痕高度过大而引起的防弹失效的问题。技术研发人员：李强,梁志,朱露,刘忠,杨都,严操,宋崇斌,罗昭才受保护的技术使用者：江西联创电声有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23