Удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням

Реферат: Удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням, що містить шари матриці із армуючими волокнами, причому армуючі волокна переважно розташовані зануреними у базовий шар матриці не менш ніж двома своїми ділянками по довжині волокна і одночасно зануреними у хоча б один суміжний із вказаним базовим шаром матриці додатковий шар матриці не менш ніж однією своєю ділянкою по довжині волокна, розташованою поміж вказаними ділянками по довжині волокна, зануреними у базовий шар матриці, причому базовий і додатковий шари матриці виконані із матеріалів із різними механічними характеристиками пружності та еластичності. UA 104331 U (54) УДАРОМІЦНИЙ ВОЛОКОННОЗМІЦНЕНИЙ КОМПОЗИЦІЙНИЙ МАТЕРІАЛ ІЗ РОЗПОДІЛЕНИМ МІЖ ШАРАМИ МАТРИЦІ ВОЛОКОННИМ АРМУВАННЯМ UA 104331 U UA 104331 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі захисних матеріалів та конструктивних елементів із них і засобів оборони на основі шаруватих удароміцних матеріалів волоконного, зокрема текстильного, в'язаного, стьобаного, прошитого, сіткового чи іншого типу волоконного зміцнення чи армування із полімерною, металевою, керамічною чи іншого виду матрицею та неорганічними (наприклад, скловолокно, вуглецеве, базальтове, арамідне та ін. волокно), органічними (карболанцюгові та гетероланцюгові) чи натуральними (льон, джут, кенаф, канатник, конопляні та ін. волокна) волокнами. Матеріал може застосовуватись, зокрема, для виготовлення конструктивних елементів захисного спорядження, форми одягу, щитів, елементів рятувального і захисного обладнання, транспортних засобів протипожежного, якщо пожежа супроводжується ймовірними вибухами чи розлітанням осколків, антивандального для використання рятувальними командами, що працюють у вибухонебезпечних умовах чи при природних катаклізмах, таких як град та ін. призначення, деталей і елементів конструкції наземних та повітряних транспортних засобів. Відомі композиційні матеріали із волоконним армуванням [1-3]. Балістичний захисний броньовий матеріал для захисного одягу та касок за описом аналогу [1] містить текстильні шари, поєднані у вигляді ламінату за допомогою по можливості мінімізованої кількості матриці. Порівняно низький вміст матриці дозволяє волокнам ефективніше розтягуватись, поглинаючи енергію удару, так як високий вміст малодеформівної матриці перешкоджає цьому процесу і призводить до менш ефективного енергопоглинання, так як волокна шарів піддаються зрізу пробиваючим їх ударником (уламком чи іншим подібним об'єктом) при відносно малому ступені розтягу. Недоліком такого підходу є високий ступінь розшарування ламінату і надмірна деформація внутрішніх (розташованих під зовнішніми, першими сприймаючими удар) шарів зі значним прогином всередину в напрямку захищуваного об'єкту, чим зумовлюється його пошкодження. Встановлення додаткових стяжок в нормальному до поверхні ламінату напрямі, які сполучають волокна суміжних шарів, запропоноване в [1], як і прошивання шарів волокон у нормальному до поверхні ламінату напрямі тільки частково вирішують проблему деламінації (розшарування), так як, хоч і зменшують абсолютні величини розшарування і дозволяють поглинути певну частину енергії удару розтягнутими стяжками чи вказаними волокнами прошивки, проте залишається необхідність у мінімізації кількості матриці, а так як основною функцією матриці у волоконнозміцненому композиті є перерозподіл напружень між волокнами, то удар сприймають практично лише ті волокна, що безпосередньо контактують із ударником, що зменшує ефективність енергопоглинання матеріалу. Волоконнозміцнений композиційний матеріал за описом аналогу [2] включає армуючі волокна і матрицю двох типів. Матриця другого типу має менший модуль пружності першого роду, ніж матриця першого типу, і розташована у вигляді лише окремих локальних включень у матриці першого типу у місцях розташування торців, чи, іншими словами, закінцівок, армуючих волокон. Такі матричні включення в місцях концентрації напружень на закінцівках волокон утруднюють формування тріщин у матриці першого типу, яка виконує основну роль перерозподілу напружень між волокнами в композиті, а відповідно, утруднюють і вирив волокон із матриці. Таким чином, матричні включення перешкоджають вириву окремих волокон із матриці при підвищених значеннях напружень і підвищують опір матеріалу руйнуванню при роботі на розтяг вздовж волокон. Тим не менше, таке застосування матриці двох типів із різними властивостями пружності не створює передумов для перешкоджання деламінації окремих волоконнозміцнений шарів матриці та деламінації по границі волокно-матриця на ділянках волокон, розташованих поміж їх закінцівками. Найбільш близьким до корисної моделі за сукупністю ознак є вибраний за прототип волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням [3], який містить шари матриці із армуючими волокнами, причому два шари матриці пов'язані між собою за допомогою цих армуючих волокон, що з'єднують обидва шари і однією стороною адгезивно сполучені із матрицею першого шару або навіть занурені у неї, а другою стороною занурені у матрицю другого шару. Особливості будови матеріалу пояснюються наступними етапами його виготовлення. На поверхневий шар заготовки для ламінату наноситься матеріал матриці першого шару. Перед тим як завершиться процес консолідації матриці першого шару, на її поверхню розпилюються відрізки волокон, які прилипають до не остаточно сконсолідованої матриці і подекуди одним краєм занурюються в неї. Розгладжування волокон для їх повного занурення навмисне не здійснюється. Після остаточної консолідації вказаного шару матриці здійснюють нанесення матриці другого шару таким чином, що перед цим виступаючі над поверхнею першого шару матриці волокна опиняються зануреними у матрицю другого шару. Таким чином, армуючі волокна сприяють покращенню адгезії між вказаними двома шарами матриці і підвищують опір матеріалу руйнуванню при роботі на зсув 1 UA 104331 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вказаних шарів один відносно одного. Проте таке застосування армуючих волокон та матриці двох типів не створює передумов для перерозподілу між волокнами по площі ламінату напружень від докладеного до ламінату поперечного навантаження, а відповідно, сприйняття цього навантаження відбувається лише локальною ділянкою матеріалу, що значно понижує захисні функції матеріалу. В основу корисної моделі поставлена задача покращення захисних протиударних властивостей і характеристик ударної міцності удароміцного волоконнозміцненого композиційного матеріалу із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням, підвищення його функціональності, розширення сфери і умов застосування. Дана задача вирішується за рахунок того, що удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням, який містить шари матриці із армуючими волокнами, згідно з корисною моделлю виконаний так, що армуючі волокна переважно розташовані зануреними у базовий шар матриці не менш ніж двома своїми ділянками по довжині волокна і одночасно зануреними у хоча б один суміжний із вказаним базовим шаром матриці додатковий шар матриці не менш ніж однією своєю ділянкою по довжині волокна, розташованою поміж вказаними ділянками по довжині волокна, зануреними у базовий шар матриці, причому базовий і додатковий шари матриці виконані із матеріалів із різними механічними характеристиками пружності та еластичності. Вказана технічна задача вирішується також за рахунок того, що удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням, який містить шари матриці із армуючими волокнами, згідно з корисною моделлю може бути виконаний так, що занурені одночасно у не менш ніж два шари матриці армуючі волокна формують собою єдине із направленими у площині чи тривимірно направленими у просторі волокнами текстильне, в'язане, прошите, сіткове чи іншого типу волоконне армування. Вказана технічна задача вирішується також за рахунок того, що удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням, який містить шари матриці із армуючими волокнами, згідно з корисною моделлю може бути виконаний так, що як занурені одночасно у не менш ніж два шари матриці армуючі волокна використано волокна не менш ніж двох типів. Вказана технічна задача вирішується також за рахунок того, що удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням, який містить шари матриці із армуючими волокнами, згідно з корисною моделлю може бути виконаний так, що занурені одночасно у не менш ніж два шари матриці армуючі волокна виконані зануреними у довільну кількість послідовно суміжних один із одним та із вказаним базовим шаром матриці шарів матриці. Вказана технічна задача вирішується також за рахунок того, що удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням, який містить шари матриці із армуючими волокнами, згідно з корисною моделлю може бути виконаний так, що армуючі волокна розділені на групи, кожна з яких виконана зануреною у різну кількість шарів матриці, в тому числі припустимо зануреною у один шар матриці або зануреною частково у один чи більше шарів матриці. Вказана технічна задача вирішується також за рахунок того, що удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням, який містить шари матриці із армуючими волокнами, згідно з корисною моделлю може бути виконаний так, що армуючі волокна розділені на групи, кожна з яких формує собою структурно відокремлену волоконну систему певного типу переплетення чи укладки, в тому числі текстильну, в'язану, прошиту, сіткову, однонаправлену чи іншого типу волоконну систему. Вказана технічна задача вирішується також за рахунок того, що удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням, який містить шари матриці із армуючими волокнами, згідно з корисною моделлю може бути виконаний так, що суміжні шари матриці виконані із матеріалів з покращеними взаємними адгезійними властивостями. Вказана технічна задача вирішується також за рахунок того, що удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням, який містить шари матриці із армуючими волокнами, згідно з корисною моделлю може бути виконаний так, що суміжні шари матриці виконані із плівковими прошарками з покращеними адгезійними властивостями до кожного суміжного шару. Корисна модель розкривається далі більш докладно за допомогою уточнення конкретних варіантів його здійснення. Допоміжний ілюстративний матеріал включає: 2 UA 104331 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фіг. 1, яка зображує найпростіший варіант виконання удароміцного волоконнозміцненого композиційного матеріалу із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням; фіг. 2, яка зображує промислово доцільний варіант виконання вказаного композиційного матеріалу із покращеними характеристиками ударної міцності; фіг. 3, яка зображує варіант виконання вказаного композиційного матеріалу із покращеними характеристиками ударної міцності. Таким чином, матеріал виконаний так, що армуючі волокна, як проілюстровано на фіг. 1, переважно не менш ніж двома своїми ділянками 1 по довжині волокна розташовані зануреними у базовий шар матриці 2 і одночасно зануреними у хоча б один суміжний із вказаним базовим шаром матриці 2 додатковий шар або додаткові шари матриці 3 не менш ніж однією своєю ділянкою 4 по довжині волокна, розташованою поміж вказаними ділянками 1 по довжині волокна, зануреними у базовий шар матриці 2, причому базовий 2 і додатковий 3 шари матриці виконані із матеріалів із різними механічними характеристиками пружності та еластичності. Глибина занурення і усереднене співвідношення довжин ділянок 1 і ділянок 4 вибирається для конкретних випадків застосування волокон і матриць певних типів, так само як і степінь хвилястості укладки волокон, товщина шарів матриці, співвідношення параметрів волокон і матриці та їх процентний вмісту композиті. Удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням згідно з корисною моделлю може задля покращення характеристик ударної міцності, а відповідно, і захисних протиударних властивостей бути виконаним на основі армуючих полотен текстильного, в'язаного, прошитого, сіткового чи іншого типу волоконного армування. Таким чином, занурені одночасно у не менш ніж два шари матриці армуючі волокна формують собою єдине волоконне армування вказаного чи подібних типів із направленими у площині чи тривимірно направленими у просторі волокнами. Наприклад, на фіг. 2 зануреними у додатковий шар матриці 3 є ділянки 4 волокон основи і ділянки 5 волокон утка та суміжні з ними ділянки паралельно укладених волокон тканого волоконного армування, а у базовий шар матриці 2 є зануреними ділянки 1 волокон основи і ділянки 6 волокон утка та суміжні з ними. Матеріал може бути реалізовано із використанням комбінації різних типів волокон. Усі або деякі волокна різних типів або одного і того самого типу можуть бути виконані зануреними у один або декілька шарів матриці, наприклад на фіг. 3 проілюстровано три додаткових шари матриці 3. Таким чином, серед армуючих волокон можна виділити групи волокон, які містять волокна одного типу або комбінації різних типів волокон, такі, що ці групи волокон виконують зануреними у один або декілька шарів матриці. Окремі групи волокон можуть бути лише частково зануреними у матрицю або у декілька її шарів, причому як ділянками, що не містять торців цих волокон, так і торцями, тобто закінцівками волокон. При цьому вони можуть виступати на поверхню композиційного ламінату або бути заключеними між іншими його шарами. Це дозволяє в деяких випадках зменшити масу конструкції (можна умовно уявити цей випадок як застосування шару матриці нульової густини, причому вказані не занурені у матрицю ділянки волокон продовжують сприймати навантаження і поглинати енергію удару, яка їм передається через контакт із матрицею та іншими волокнами). Важливим є те, що описаний підхід дозволяє використовувати не занурені у матрицю ділянки волокон із метою створення шорсткості поверхні, зміни її акустичних властивостей, збільшення кількості степенів свободи переміщення шарів матеріалу один відносно одного, для заповнення проміжків між шарами сипучими, рідкими чи іншими наповнювачами, зміни теплоізоляційних властивостей матеріалу та ін. Навіть у випадку виготовлення композиту із шарами матриці, що практично не контактують або не контактують між собою (внаслідок низької адгезії або внаслідок умисного створення проміжку між ними), за рахунок запропонованих за корисної моделлю занурених у ці шари окремими ділянками волокон, композит залишається єдиною сприймаючою навантаження захисною структурою. Окремі групи армуючих волокон, які включають волокна одного або декількох типів, можуть бути виконаними у вигляді тканого полотна, сітки, в'язаного мережива чи просто об'єднувати волокна, розташовані за принципом укладки умовно нескінченних ідеалізовано однонаправлених волокон. Таким чином, окремі групи утворюють собою структурно відокремлені волоконні системи певного типу переплетення чи укладки, наприклад текстильні, в'язані, прошиті, сіткові, однонаправлені чи іншого типу. Суміжні шари матриці удароміцного волоконнозміцненого композиційного матеріалу із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням можуть бути виконані із матеріалів з покращеними взаємними адгезійними властивостями або із плівковими прошарками з покращеними адгезійними властивостями до кожного суміжного шару. 3 UA 104331 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропоноване рішення дозволяє забезпечити покращення захисних властивостей композиту шляхом підвищення енергопоглинання при поперечному, тобто нормальному або під довільним кутом до поверхні ламінату, ударі завдяки забезпеченню ефективного перерозподілу напружень від докладеного навантаження між волокнами по площі ламінату через сполучаючу їх матрицю і безпосередньо через волокна із одночасними максимізацією енергопоглинання і створенням максимального опору таким факторам як проникнення ударника вглиб матеріалу, формування поперечного прогину ламінату в напрямку його руху, деламінація як втрата контакту і розшарування як зростання проміжку між шарами матриці. При цьому передбачається можливість покращення масової ефективності матеріалу (питомої міцності на одиницю ваги) і створення передумов для оптимізації теплопровідних властивостей і властивостей щодо передачі механічних коливань (зокрема, звукопровідності і акустичних властивостей), фрикційних властивостей матеріалу і частоти власних коливань, характеристик роботи при змінних у часі, у тому числі вібраційних навантаженнях. Перерозподіл напружень від докладеного навантаження між волокнами по площі ламінату через сполучаючу їх матрицю і безпосередньо через волокна відбувається наступним чином. Припустимо, для визначеності, що для верхнього шару ламінату використано матеріал матриці більшої жорсткості і меншої деформовності, ніж для нижнього, і він базовий, а також що шарів два і розподілене між ними армування виконане у вигляді текстильного полотна, а тому верхні півстібки взаємно перпендикулярних волокон основи і утка розташовані у шаховому порядку у верхньому жорсткому базовому шарі, а нижні у додатковому більш еластичному (порівняно із верхнім, а тому далі для стислості - просто еластичному) нижньому шарі матриці. Кожна ділянка жорсткішої матриці, що безпосередньо оточує розташовані в ній півстібки, може бути змодельована однорідним елементом (із властивостями, що визначаються застосовуваним волокном і матрицею), що лежить на пружній основі, яку являє собою розташована під ним ділянка еластичної матриці із розташованим в ній перпендикулярним до верхнього півстібком. Назвемо для стислості ці ділянки зонами. Якщо б нижній шар був виконаний так само із жорсткої матриці, при взаємодії із ударником високої енергії були б досягнуті напруження роботи матеріалу на зріз (загалом значно нижчі, ніж напруження роботи волокна на розтяг), при цьому мала б місце певна деформація і відповідно була б поглинена певна енергія, загалом пропорційна величині напружень, після чого матеріал втратив би свою несучу здатність, поглинувши незначну кількість енергії ударника, що відповідає невисоким значенням напружень на зріз. Якщо б верхній шар був виконаний так само із досить еластичної матриці, як і нижній, матеріал значно прогинався б, причому поглиналась би достатньо значна кількість енергії розтягнутими волокнами. Завдяки реалізації запропонованої корисної моделі зберігався б достатньо якісний контакт шарів матриці практично без деламінації і розшарування, так як цьому перешкоджають ділянки волокна, які безпосередньо поєднують між собою вказані шари. Проте зберігався б недолік прогинання в напрямку руху ударника, хоча і значно менш виражений, ніж при відсутності матриці і хвилястості волокна, так як матриця створює додатковий опір згинанню. У випадку ж застосування жорсткого верхнього і еластичного нижнього шарів матриці кожна верхня жорстка зона, взаємодіюча із ударником, просідає на певну величину, яку допускає еластичність нижньої зони, що супроводжується витягуванням як верхнього, так і нижнього півстібків волокна і відповідним поглинанням енергії. При цьому волокно нижнього півстібка, краї якого піднімаються вгору і занурюються і сусідні верхні зони матриці, не зрізаються, а витягуються завдяки хвилястості, неминуче наявної у текстильному плетенні загалом і внаслідок укладки півстібків у суміжних шарах матриці зокрема, що призводить до ефективного енергопоглинання на розтяг (яке допускає зростання напружень до значних величин без руйнування), а не до руйнування на зріз, при збереженні структури композиту. Одночасно натяг півстібків волокна сусідніх верхніх зон, зумовлений натягом цього самого волокна на тій ділянці, яка відповідає задіяній нижній зоні, призводить до перерозподілу навантаження уже на дві вказані сусідні верхні зони. Так як матриця верхніх зон менш деформівна, то навіть при високих напруженнях зберігаються малі значення прогину, що вирішує проблему значних деформацій у напрямку руху ударника при ефективній роботі волокна на розтяг, а не зріз. Сусідні верхні жорсткі зони в свою чергу просідають, спричиняючи розтяг ділянок волокна розташованих під ними нижніх зон. Але так як із-за взаємної перпендикулярності волокон основи і утка розташування стібків шахове, то ці волокна нижніх зон спричинюють натяг своїх сусідніх по довжині ділянок уже у верхніх зонах, розташованих не вздовж волокна першої нижньої зони, а по діагоналі до неї. Таким чином, навіть при зрізі верхньої матриці по контуру першої зони, навантаження буде перерозподілене волокнами на сусідні ще непошкоджені ділянки того ж таки верхнього шару жорсткої матриці, що призведе до ефективного перерозподілу навантаження по об'єму матеріалу не лише вглиб, але і в сторони, 4 UA 104331 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 а значить, більшого сумарного енергопоглинання матеріалу по площі, при менших пошкодженнях вглиб. Це сприяє не лише покращеним захисним властивостям, але і зростанню живучості матеріалу як такого. Додатковим ефектом, що сприяє покращенню енергопоглинаючих властивостей у матеріалі, виготовленому за корисної моделлю, є додатковий опір розповсюдженню тріщин по границі волокно-матриця, розвиток яких різко негативно впливає на несучу здатність традиційних композитів внаслідок припинення перерозподілу напруження матрицею між волокнами при втраті контакту волокно-матриця, чи, іншими словами, при відшаруванні чи деламінації волокна і матриці. Так само створюється додаткові механізми опору розповсюдженню тріщин у матеріалах матриці. Припинення росту тріщини відбувається по границі суміжних шарів матриць, в які занурене волокно, зокрема, завдяки тому, що нижчий модуль пружності однієї із них призводить до її пластичної деформації і припинення росту напружень при їх значеннях нижчих, ніж ті, при яких пошкоджується друга із них. Таким чином, запропоноване рішення дозволяє забезпечити сумісну роботу усіх систем волокон і шарів матриці і перерозподіл напружень при докладанні навантаження між ними не лише за рахунок адгезії матриці і волоконного зміцнення, але і за рахунок формування волоконним зміцненням єдиної силової каркасної сітки всередині матеріалу. Корисна модель уможливлює створення нових типів композиційних матеріалів із покращеними функціями роботи при навантаженні, що дозволяє застосовувати їх у ширшому діапазоні експлуатаційних навантажень, в тому числі для захисту від удару. Приклади реалізації. Прикладом виготовлення удароміцного волоконнозміцненого композиційного матеріалу із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням є пластина підвищеної ударної міцності, яка є складовим елементом захисної панелі протиударного спорядження. Для виготовлення композиційного матеріалу використали шар допоміжного матеріалу із тканини на основі поліестерових волокон із одностороннім покриттям із полівінілхлориду. Товщина тканини 0,5 мм, міцність на розрив 2730/1900 N/50mm за стандартом DIN-53354. На полотні вказаного матеріалу як на основі сформували ряди стібків волокнами армування у двох взаємно перпендикулярних напрямках. Довжина стібків 3,1±0,1 мм у осьовому напрямку, а саме вздовж ниток основи, і 2,9±0,1 мм у поперечному напрямку, а саме вздовж ниток утка полотна допоміжного шару, відстань між центральними лініями рядів розташованих у вказаному осьовому напрямку стібків складає 2,9±0,1 мм і 3,1±0,1 мм між центральними лініями рядів розташованих у вказаному поперечному напрямку стібків. Довжина волокна, що приходилось на кожен стібок, із врахуванням загину і хвилястості у площині, що нормальна до поверхні полотна допоміжного шару і проходить через центральну лінію відповідного ряду стібків, складала в середньому на 0,2±0,05 мм більше, ніж довжина відповідного стібка, тобто стібки наносились без затягування. Волокна армування вибрані товщиною 0,1 мм і являють собою високомодульні поліетиленові волокна із границею міцності 6250 МПа та модулем пружності першого роду 178 ГПа. По одну сторону від допоміжного шару з метою формування матриці базового шару нанесли розчин епоксидної композиції смоли марки XZ92466 із розчинником, яка характеризується при застосуванні покращеними властивостями пластичності і пониженою крихкістю, і затверджувачем ANCAMINE 2760 із часом гелеутворення 60 хв. при кімнатній температурі. Через 6 годин на зворотну сторону допоміжного шару із виступаючими ділянками волокон нанесли самовулканізований клей холодного затвердіння "СВ-1-5", чим сформували матрицю додаткового шару. Отриманий таким чином несучий шар із єдиним волоконним армуванням, розподіленим між двома шарами матриці, з'єднали із сімома аналогічними несучими шарами. Результуюча товщина композиційної пластини склала 20,0±0,5 мм. Через 48 годин отриману таким чином композиційну пластину підвищеної ударної міцності із удароміцного волоконнозміцненого композиційного матеріалу із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням вважали готовою до випробувань і використання. Тестування ударної міцності провели за допомогою установки "aSTanin" ("Acceleration System for Testing of Antidamage Innovations") при швидкостях до 780 м/с із застосуванням сталевого ударника зі сферичною носовою частиною діаметром 8,75-10-3 м масою 2,7-10-3 кг, що імітували пошкоджуючі уламки. Паралельно було сформовано композиційну шарувату пластину, що складалася із 8 шарів, кожен із яких, в свою чергу, являв собою шар описаного вище прошитого поліестеровими волокнами допоміжного матеріалу із нанесеними на обидві сторони шарами описаної вище матриці базового шару разом із нанесеним суміжним шаром із описаної вище матриці додаткового шару. Таким чином, вміст кожного компонента і результуюча товщина і вага 5 UA 104331 U 5 10 15 20 отриманої таким чином альтернативної композиційної шаруватої пластини рівнялись відповідним величинам для сформованої згідно з корисною моделлю композиційної пластини підвищеної ударної міцності із удароміцного волоконнозміцненого композиційного матеріалу із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням. Як показали випробування у серії експериментів сформована згідно з корисною моделлю композиційна пластина із удароміцного волоконнозміцненого композиційного матеріалу із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням характеризується в середньому на 7,8±3 % вищим енергопоглинанням у порівнянні із описаною альтернативною композиційною шаруватою пластиною тієї ж ваги. Проведені експериментальні дослідження підтверджують покращені захисні протиударні і експлуатаційні властивості і характеристики ударної міцності характеристики виготовленого згідно із корисною моделлю матеріалу. Джерела інформації: 1. Патент US 20070094760 Α1. Ballistic protective armor and ballistic protective helmet and protective vest. E. Busch - Опубл. 03.05.2007. - аналог 2. Патент US2005053787 A1. Fiber-reinforced composite material and method for production thereof. M. Yamasaki, A. Kitano, T. Shinoda - Опубл. 10.03.2005. - аналог 3. Патент US4242406 A. Fiber reinforced composite structural laminate composed of two layers tied to one another by embedded fibers bridging both layers. L. El Bouhnini, Th.J. Fitzpatrick, D.M. Harwick, R.M. Hoffman, W.M. Knoll - Опубл. 30.12.1980. - прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 45 50 55 1. Удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням, що містить шари матриці із армуючими волокнами, який відрізняється тим, що армуючі волокна переважно розташовані зануреними у базовий шар матриці не менш ніж двома своїми ділянками по довжині волокна і одночасно зануреними у хоча б один суміжний із вказаним базовим шаром матриці додатковий шар матриці не менш ніж однією своєю ділянкою по довжині волокна, розташованою поміж вказаними ділянками по довжині волокна, зануреними у базовий шар матриці, причому базовий і додатковий шари матриці виконані із матеріалів із різними механічними характеристиками пружності та еластичності. 2. Удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням за п. 1, який відрізняється тим, що занурені одночасно у не менш ніж два шари матриці армуючі волокна формують собою єдине із направленими у площині чи тривимірно направленими у просторі волокнами текстильне, в'язане, прошите, сіткове чи іншого типу волоконне армування. 3. Удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням за п. 1, який відрізняється тим, що як занурені одночасно у не менш ніж два шари матриці армуючих волокон використано волокна не менш ніж двох типів. 4. Удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням за п. 1, який відрізняється тим, що занурені одночасно у не менш ніж два шари матриці армуючі волокна виконані зануреними у довільну кількість послідовно суміжних один із одним та із вказаним базовим шаром матриці шарів матриці. 5. Удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням за п. 1, який відрізняється тим, що армуючі волокна розділені на групи, кожна з яких виконана зануреною у різну кількість шарів матриці, в тому числі припустимо зануреною у один шар матриці або зануреною частково у один чи більше шарів матриці. 6. Удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням за п. 1, який відрізняється тим, що армуючі волокна розділені на групи, кожна з яких формує собою структурно відокремлену волоконну систему певного типу переплетення чи укладки, в тому числі текстильну, в'язану, прошиту, сіткову, однонаправлену чи іншого типу волоконну систему. 7. Удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням за п. 1, який відрізняється тим, що суміжні шари матриці виконані із матеріалів з покращеними взаємними адгезійними властивостями. 8. Удароміцний волоконнозміцнений композиційний матеріал із розподіленим між шарами матриці волоконним армуванням за п. 1, який відрізняється тим, що суміжні шари матриці 6 UA 104331 U виконані із плівковими прошарками з покращеними адгезійними властивостями до кожного суміжного шару. 7 UA 104331 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8