• Composites Research
• /
• v.20 no.3
• /
• pp.1-7
• /
• 2007

Manufacturing process of the shear thickening fluid(STF) and evaluation of the ballistic penetration resistance performance of the Kevlar-STF composites were studied. STF was made from silica and ethylene glycol, and the Kevlar-STF composite was made by impregnating the STF into the Kevlar fabric. Specimens including neat Kevlar woven fabrics and Kevlar-STF composites with two types of silica were prepared and carried out the ballistic tests. From the results STFs represented shear thickening behavior irrespective of the silica type, and Kevlar-STF composite with spherical silica showed best ballistic penetration resistance performance among them. Especially the specimens of Kevlar-STF composites with spherical silica showed radial fiber deformation by the projectile during the tests, that was somewhat different deformation behavior from those of the neat Kevlar fabrics shown fiber pull-out phenomena or fracture.

• Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
• /
• v.25 no.9
• /
• pp.1661-1668
• /
• 2001

본고는 지뢰 방호복을 개발, 국산화하기 위해 먼저 방탄소재 구성방법에 관하여 실험한 결과이다. 기존의 여러 겹의 파라-아라미드(Para-aramid)나 단순히 파라-아라미드와 폴리 에틸렌 필름(Polyethlene film)을 조합한 소재구성과는 달리 케블라 파이버(Kevlar fiber)로 만들어진 펠트(felt)를 첨가하여 방탄원리 및 특성을 고려한 구성으로 방호복의 중량을 줄이면서 착용자로 하여금 유연성과 동작성을 향상시켜 임무수행과 안전성을 높일 수 있는 방호복을 개발하고자 하였다. 1) Para-aramid(내 충격열) + Flex-felt(충격 에너지 흡수) + Para-aramid(backface Polyethylene film(에너지 분산 극대)+Para-aramid(내 마찰열, backface순으로 소재를 배열함으로써 기존의 Para-aramed 36겹에 대하여 Para-aramid13겹, Polyethylene film 13겹, 그리고 펠트 1겹으로 동일한 방호성능을 얻었다. 2) 새로운 소재 구성 방법 에 의 한 방탄소재는 동일한 방호성능을 갖는 기존의 소재 구성 방법 에 따른 방탄소재 보다 중량에서 34-l9% ,더 가벼운 것으로 나타나 방호복 구성시 유연성이나 동작성에 유리 할 것으로 사료된다. 3) NIJ-STD-0101.03에서 의 Armor type II에 해당하는 시편 I의 방호한계속도로 구한 운동 에너지량은 154.4J Armor type III-A에 해 당하는 시편II의 방호한계속도로 구한 운동 에너지 량은 183.0J로 나타나 두 시편 모두 5m의 거리에서 M16Al지뢰의 0.032~0.044g사이 의 파편에 대해서 50%의 관통확률을 갖는 것으로 나타났다.

• Composites Research
• /
• v.24 no.2
• /
• pp.46-50
• /
• 2011

This paper describes the state of the art for the development of metallic armor materials which are mainly used as armor plates of the combat vehicles. Several important micro-structural features affecting ballistic properties of the metallic armor are discussed. Optimization of the strength and toughness balance of the metallic armor is necessary for the improvement of the ballistic performance resulting from maximizing the resistance to the penetration of the bullet and also to brittle failure of the plates. Understanding and control of the adiabatic shearing phenomenon developed remarkably during high strain rate deformation is needed to prevent brittle failure of the metallic armor materials.

• Journal of Adhesion and Interface
• /
• v.12 no.3
• /
• pp.94-98
• /
• 2011

Ballistic property of Heracron/phenol composites was evaluated as a function of polyurethane (PU) type and their loadings. First, prepregs of phenol and polyurethane were prepared by spray coating on Heracron fabric and then they were utilized to prepare composite by varying their ratio. Next, they were consolidated at $150^{\circ}C$ for 25 min at $150kg/cm^2$ pressure and then ballistic property was measured with 1.1 g FSP (22 cal). V50 was evaluated interms of polyurethane type and ratio of phenol/PU prepreg.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
• /
• 2001.10a
• /
• pp.83-86
• /
• 2001

This paper presents an investigation of the contribution of fibers in energy absorption during impact and the effect of resin types on properties of the high strength polyethylene (Spectra-900 PE) composite. In high strength polyethylene fiber, main impact energy absorbing mechanism was tensile breakage and deformation of fiber. Two types of resin were examined : Unsaturated polyester (UP) and Epoxy. Tensile and 3-point bending test have been performed to investigate the changes of mechanical properties. In tensile and flexural testes, the Spectra Composite prepregged with UP showed higher properties than Spectra Composite prepregged with epoxy.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.94-94
• /
• 2004

고성능 섬유강화 복합재료는 단위 중량당 강성과 강도가 높으면서 가격도 저렴하여 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있으며 특히, 경량임에도 충격에 대한 저항성이 우수하여 방탄재료로의 군사적, 민간용 이용도가 날로 증가되고 있다. 그러나 고속 충격 탄자와 같이 관통성이 뛰어난 위협 조건으로부터의 방호를 목적으로 장갑을 설계할 매는 단일 재료만으로는 충분한 방탄 성능을 가질 수 없는 경우가 많다. 이런 경우는 충격 전면에서 충격 탄자의 탄두를 일차적으로 무디게 하거나 파쇄시켜 탄자의 형상을 변화시키고, 변형된 탄자의 계속적인 관통에 대한 저항능력이 우수한 재료를 사용하여 두가지 성질을 동시에 만족시키는 장갑재료의 개발이 요구되고 꾸준히 연구되어 왔다.(중략)

• Composites Research
• /
• v.28 no.4
• /
• pp.176-181
• /
• 2015

In this study, the Z-shape fabric design is proposed as the way to enhance the ballistic performance of fabrics which are used as the intermediate layer of stuffed Whipple shield configurations. The Z-shape fabric employs a different boundary condition from those of conventional configurations of fabrics which include 4 edge fixed. Impact analysis on Z-shape aramid yarns and fabrics using LS-DYNA software was performed and the results were compared with 2 edge fixed and 4 edge fixed fabrics to identify the high velocity impact energy absorption characteristics of the Z-shape fabric. It was revealed that the Z-shape showed different impact behavior and higher energy absorption performance than 2 and 4 edge fixed fabrics.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.29 no.4
• /
• pp.312-318
• /
• 1992

Two kinds of alumina specimens with different grain size (1 and 51 $\mu\textrm{m}$) but same density were prepared by hot-pressing. Fracture strength and fracture toughness of these specimens at low strain rate, sonic velocity, and elastic property were evaluated. Ballistic performance against Cal. 50 AP projectile was characterized by thick-backing method by using A16061-T6 reference block. Mechanical properties measured at low strain rate showed that the specimen with samll grain (SG) were better than specimen with large grain (LG). Fracture strength and fracture toughness of LG specimen were 131 MPa and 3.01 MPa{{{{ SQRT { m} }}, but those of SG specimen were 349 and 4.23, respectively. Sonic velocity and elastic properties of these specimen were similar, but bulk velocity and bulk modulus were different at amount of 4 and 9%. The tendency of ballistic performance was not consistent with the mechnaical properties at low strain rate. The ballistic performance based on quantitative efficiency revealed that the LG specimen (5.13) was ballistically better than the SG specimen (4.00) in spite of their lower mechanical properties.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.7 no.9
• /
• pp.795-804
• /
• 1997

전면재를 알루미나, 후면재를 Kevlar또는 S-2 유리 섬유강화 복합재료로 접합한 이종재료 장갑에 대하여 알루미나의 두께 변화와 복합재료의 적층구조에 따른 고속충격 특성 변화에 대하여 연구하였다. 또한 시험재료의 동적 관통현상을 분석하기 위하여 고속촬영기법이 이용되었다. 시험결과, 전면재인 알루미나는 충격탄자 직경의 80% 상당하는 두께(본 실험에서는 6nm)인 경우 양호한 방탄성능을 보였다. 후면재인 복합재료는 섬유를 alternating 주조로 적층한 경우가 laminar구조로 적층한 것에 비하여 더 우수한 방탄성능을 나타내었다.

• Defense and Technology
• /
• no.5 s.279
• /
• pp.26-37
• /
• 2002

타이타늄은 융점이 높으며 공업용 합금 중 비강도가 가장 크고, 인체를 포함한 어떠한 산화성 및 환원성 분위기에서도 스테인리스강보다도 내식성이 탁월할 뿐 아니라, 극적온 특성 등 내환경성이 우수하다. 또한 질량효율이 크고, 낮은 열 팽창계수, 비자성 특성에 다양한 제작성을 겸비하였을 뿐 아니라, 정비유지를 감안한 수명 주기 비용이 우수한 타이타늄 재료는 방탄재, 전투차량, 야포, 소총 등 육상장비, 구축함, 항공모함, 잠수함 등 수상 및 수중장비, 가변익기 및 고정익기 등 군용길ㄹ 포함하는 항공 우주장비 등에 없어서는 안 되는 재료이다.