新材料領(lǐng)域、防刺芯片技術(shù)領(lǐng)域

當(dāng)今社會(huì)，各種形式的暴力犯罪事件時(shí)有發(fā)生，給士兵、警察及從事相關(guān)安全保衛(wèi) 工作的特殊安保人員的生命安全造成巨大的威脅。在對(duì)犯罪分子實(shí)施抓捕或與其搏斗的過程中，相關(guān)工作人員極易受到鋒利武器的傷害，一款保護(hù)身體重要部位不受刺刀、匕首等尖銳利器傷害并具有優(yōu)異防刺性能的可穿戴防護(hù)裝備顯得尤為重要。

防刺服一般由防刺芯片和外套組成，其中，防刺芯片主要作用是在外界的匕首、刺刀等銳器刺向著裝者時(shí)能夠消耗一部分能量，阻止利器的刺入，從而保障穿著人員的生命安全。現(xiàn)有的防刺服一般分為硬質(zhì)防刺服、半硬半軟質(zhì)防刺服和軟質(zhì)防刺服，其中，硬質(zhì)防刺服的核心材料是金屬等硬質(zhì)鈦合金板，雖然防護(hù)性能優(yōu)異，但其重量和剛性對(duì)人體活動(dòng)有較大影響且舒適性差，搭接和插板等工藝要求高，加工成本高；而且此類防刺服的重量一般較重，通常大于3.5kg。半硬半軟質(zhì)防刺服主要使用金屬與高性能纖維作為復(fù)合材料以使刀具鈍化，雖然改善了防刺 服的運(yùn)動(dòng)靈活性和舒適性，但是制作工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，成本偏高。軟質(zhì)防刺服主要是以高性能化學(xué)纖維織物，如超高分子模量聚乙烯纖維為核心材料制成，目前主要采用多層高性能纖維疊加，厚度較厚，往往達(dá)到四五十層，穿著也不靈活，濕熱傳遞性能差，容易使人產(chǎn)生生理疲勞，嚴(yán)重時(shí)可能產(chǎn)生中暑，體溫過高等危險(xiǎn)在穿著舒適度方面仍具有提高的空間。

圖2.刀在不同時(shí)間沖擊PA6基材的應(yīng)力分布