仿生梯度混杂复合材料

抗弹吸能跃升五成

受穿山甲鳞片启发的梯度结构同时提升能量吸收并降低背凸，兼顾防护与轻量。

Lyu, Zhengqiang · Wei, Zhang · 王萍 · Qi, Xu · Haopu, Xie · Li, Changwei · Shixiang, Dong · 胡东梅 · 李清文

Composites Part B: Engineering 2026

参数信息

比吸能

32.22 J m²/kg

背凸

14.83 mm

峰值载荷

8.44 kN

技术优势

吸能提五成

弹道比吸能达32.22 J m²/kg，较纯PBO提升54.3%，防护效率显著提高。

背凸降两成

弹道背凸仅14.83 mm，较纯PBO降低16.1%，减少钝伤风险。

低速也扛得住

低速冲击下峰值载荷达8.44 kN，较纯PBO提高35%，兼顾多种威胁。

梯度散应力

梯度结构使冲击区应力重分布，产生多种能量耗散机制，从源头提升抗冲击性。

应用场景

• 防弹复合材料：用梯度结构同时提升吸能和降低背凸，替代单一纤维防弹板。
• 航空航天防护：轻质高吸能特性适合机身防护，应对冲击损伤风险。
• 防护头盔：可防破片和手枪弹，降低头部钝伤，用于下一代头盔。
• 先进复合材料：仿生梯度设计为设计先进吸能复合材料提供新策略。