Výroba kompozitu pro balistické účely

Abstract

Diplomová práce pojednává o vysokopevnostních vláknových kompozitních materiálech se zaměřením na využití v balistické ochraně. Jejím cílem byla výroba kompozitních panelů a ověření jejich vlastností. Teoretická část se zabývá tématem vláknových kompozitů a balistické ochrany. Praktická část sestává z výběru vhodných technologií výroby panelů z daných materiálů, samotného procesu výroby, přípravy vzorků a jejich testování. Použitými materiály při výrobě byly aramid Twaron a z řady UHMWPE Endumax. Panely měly tři různé matrice – epoxidovou pryskyřici, matrici s termosetem a termoplastem. Výrobní metody sestávaly z vakuové infuze, lisování a autoklávu. Byly provedeny zkoušky tahem, ohybem a zkoušky balistické na zařízení Taylorova testu a v balistické laboratoři. Výsledky potvrdily vysoké meze pevnosti a schopnost materiálu absorbovat kinetickou energii. Při balistických zkouškách byla sledována míra odolnosti materiálu vůči balistickému impaktu s ohledem na standard NIJ 0101.06 a byly určeny mezní vrstvy v rámci námi testovaných vzorků.The master thesis deals with high-strength fiber composites with a focus on their use in ballistic protection. It’s aim is to manufacture of composite panels and to test their properties. The theoretical part discusses the fiber composites area and ballistic protection. The experimental part consists of the choice of the suitable technologies for the production of the panels of the given materials, the production process itself, the preparation of the samples and their testing. Materials used for production were Twaron from aramides group and Endumax from the UHMWPE group of materials. Panels had three different matrices – epoxide resine, thermoset matrix and thermoplastic matrix. Manufacturing methods consisted of vacuum infusion, hot press and autoclave. Tensile and bending tests were examined, so as ballistic tests on the Taylor anvil test device and in ballistic laboratory. The results confirmed the high strenght of the material and its ability to absorb kinetic energy. During ballistic tests, the amount of material resistence against the ballistic impact was observed with regard to the NIJ 0101.06 standard and the limit thickness within tested samples was defined.