UHMWPE超彈力高分子聚乙烯的相對分子量為100萬-600萬之間,分子形態為線型伸直
鏈結構(無支鏈,主鏈結合強度高),具備高度結晶取向(取向程度接近滿值),與芳
綸纖維相比,UHMWPE纖維具有低密度,高比模量、高比強度及聲波傳遞速度,使其在
抵擋子彈侵徹時吸收能力和應力波的傳遞大幅優於其他纖維材料。
由於密度低,純PE材質的抗彈板可漂浮在水面上,此外還具備強大的耐磨性、潤滑性、
化學性能穩定與抗老化性能強等特點,PE製成的抗彈板具有較強的耐衝擊性和彈頭/破
片的衝擊吸收能力,有效阻止子彈穿透,抗鈍傷性能佳,防連發、防跳彈,是軍隊、警
察與保安人員生命安全的一道重要保障。
按照所需之PE抗彈板尺寸裁剪雙向防彈布,將其疊放加壓、加溫、保溫、保壓一定時間
後製成抗彈板,可選用黑色防水聚酯織物作為包布材料或使用聚脲噴漆。
UHMWPE纖維單向排列、前後面正交,纖維之間用樹脂結合,在未受到破壞衝擊處,
抗彈板表面平滑,當受到彈片衝擊處,纖維與樹脂會脫黏,吸收部分彈片的動力。
單層材料防止彈片貫穿的能力隨著靶板層數的增加而提升,出自於多層材料的協同效應
使其防彈效能增強,UHMWPE纖維能夠有效攔截子彈並使其減速變形,將子彈的衝擊力
量分散,排列均勻的UHMWPE纖維可以將子彈碎片吸收嵌入於抗彈板之中,防彈表現優
異,具有較高的強度和破壞應力衝擊使得殘餘穿深應力更小。
彈體侵徹複合材料靶體的過程:
首先,當彈片擊中複合材料靶體後產生衝擊波,以兩個方向往外傳播;
一是衝擊波以連續脈衝方式沿著纖維的軸向傳播,先受到衝擊的纖維與別的纖維通過基
體樹脂的作用,在眾多纖維上擴散開,能量會在一定的面積上被吸收;
二是衝擊波沿著靶體縱向傳播,於其纖維和基體樹脂介面及靶體自由面產生連續反射。
當應力大於纖維和基體樹脂之間的黏接強度時,將導致正交面的防彈布分層以及纖維和
樹脂的介面脫黏,吸收部分力量;其次,彈體高速侵徹過程中,當衝擊速度大於塑性速
度極限時,纖維產生流動,隨著速度降低介於纖維的彈性速度極限和塑性速度極限時,
纖維將受到拉伸變形,彈體的動能轉化為纖維的拉伸應變能,當纖維的應變大於其極限
應變時,纖維即斷裂,此時,如果彈體仍還有多餘的動能,進而繼續侵徹下一層,直到
彈體動能被消耗殆盡。