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申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

摘要：本发明公开了一种液‑凝胶梯度流体填充纤维复合柔性近场爆炸防护结构，目的是解决目前爆炸防护装置适用范围有限、近场爆炸下防护能力不足等问题。本发明整体呈长方体，由复合纤维箱体、防爆液层、防爆凝胶层、超弹性体涂层组成。防爆液层和防爆凝胶层灌注在复合纤维箱体内部，超弹性体涂层喷涂在复合纤维箱体外部，2层之间由隔间纤维板复合板间隔。防爆液为一种水基材料，防爆凝胶为高聚物凝胶。本发明采用多层介质，防爆液和防爆凝胶形成密度梯度，能够有效抵挡爆轰产物、衰减冲击波和破片，具有很高的抗破片侵彻能力，近场爆炸防护能力和被防护结构匹配能力高，防护效果稳定，可以对轻装甲装备进行有效的防护。

主权项：1.一种液-凝胶梯度流体填充纤维复合柔性近场爆炸防护结构，其特征在于液-凝胶梯度流体填充纤维复合柔性近场爆炸防护结构整体呈长方体，由复合纤维箱体2、防爆液层3、防爆凝胶层4、超弹性体涂层1四部分组成；防爆液层3和防爆凝胶层4灌注在复合纤维箱体2内部，超弹性体涂层1喷涂在复合纤维箱体2外部，超弹性体抗拉强度大于30MPa，断裂伸长率大于100％，起衰减冲击波和防护破片的作用；液-凝胶梯度流体填充纤维复合柔性近场爆炸防护结构长度为L，L大于被防护物的长度，满足300mmL3000mm；宽度为W，W大于被防护物的宽度，满足300mmL3000mm；厚度为T，满足50mmT500mm；复合纤维箱体2为长方体，长度为l，lL，宽度为w，wW，复合纤维箱体2的厚度为t，tT；复合纤维箱体2的长和宽所在的2个面分别为迎爆面纤维复合板21和背爆面纤维复合板25；复合纤维箱体2的内部沿平行迎爆面纤维复合板21的方向挖有两个立方体空间，形成第一溶液腔体23和第二溶液腔体24，第一溶液腔体23和第二溶液腔体24之间的隔板为隔间纤维复合板22，第一溶液腔体23与隔间纤维复合板22相对的面为迎爆纤维板复合板21，第二溶液腔体24与隔间纤维复合板22相对的面为背爆面纤维复合板25；迎爆面纤维复合板21、隔间纤维复合板22、背爆面纤维复合板25相互平行；迎爆面纤维复合板21起衰减冲击波和防护破片的作用，厚度为T1、隔间纤维复合板22厚度为T2和背爆面纤维复合板25厚度为T3；复合纤维箱体2的材料为超高分子量纤维复合材料；第一溶液腔体23是由迎爆面纤维复合板21、隔间纤维复合板22隔离出的腔体，长度为l1，l1l，宽度为w1，w1w，第一溶液腔体23的厚度为t1，t1t；第一溶液腔体23中填充防爆液，填充的防爆液成为防爆液层3；防爆液为一种水基材料，密度在1.0gcm3到1.2gcm3之间；当爆炸冲击波作用到第一溶液腔体23上时，防爆液形成防爆液墙并与隔间纤维复合板22进行耦合，爆炸冲击波遇到防爆液墙时，大部分沿爆炸冲击波来的方向反射回去，少数强度很低的冲击波从防爆液墙透射出去，防爆液利用自身惯性对高速破片产生阻力，衰减破片飞散速度，减小破坏力；第二溶液腔体24是由隔间纤维复合板22和背爆面纤维复合板25隔离出的腔体，长度为l2，l2l，宽度为w2，w2w，第二溶液腔体24的厚度为t2，t2t；第二溶液腔体24中填充防爆凝胶，填充的防爆凝胶成为防爆凝胶层4；防爆凝胶为高聚物凝胶，高聚物凝胶要求密度在1.2gcm3到2.0gcm3之间，抗拉强度不小于1MPa，吸水率在50％以上；当爆炸载荷作用到第二溶液腔体24上时，冲击波在防爆凝胶中传播会产生弥散效应，削弱冲击波强度；远距离低速破片作用到防爆凝胶上，防爆凝胶起缓冲作用；隔间纤维复合板22与背爆面纤维复合板25对防爆凝胶的耦合作用起到增韧的作用，提高对近距离高速破片的防护效果；复合纤维箱体2的整个外表面喷涂超弹性体，形成超弹性体涂层1，厚度等于T-t2；超弹性体抗拉强度大于30MPa，断裂伸长率大于100％；当爆炸冲击波到达超弹性体涂层上时，超弹性体涂层1削弱冲击波的强度，通过改变微观结构来吸收爆炸产生的能量。

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百度查询： 中国人民解放军国防科技大学 液-凝胶梯度流体填充纤维复合柔性近场爆炸防护结构