一种单元板及其组合物的制作方法

1.本发明属于防护掩体技术领域，具体涉及一种单元板及其组合物。


背景技术：

2.在战争中，可疑爆炸物无处不在；在军事演习中，未爆弹时有发生，对于可疑爆炸物或未爆弹，可以通过防爆罐或防爆毯隔离后，再运输至其他地方进行爆破，以尽可能减少周围人员和公共设备的破坏。而在战场上，战时指挥营地、医院、临时安置场所等基本采用泥砖结构或帐篷，耗费人工，耗时较长，而且防弹等级较低。
3.然而，目前防爆罐或防爆毯等防护设备配备不足，且现有的防爆罐防护级别虽高，但它是整体结构，不可组装，占地大，且重量重，搬运和运输非常不便，而防爆毯虽轻便，但防爆级别低，防护性能有限，特别是出现大量可疑爆炸物和/或大型可疑爆炸物等情形，现有的防爆罐及防爆毯等防护设备均难以满足应用需求，因此亟待研发组装便捷且防弹防爆等级高的新型防护产品。而针对战场上的指挥营地、医院、临时安置场所等所存在的问题，开发能够快速组装和拆卸的防弹墙、防弹顶棚、防弹容器对于现代化战争是非常有意义的。
4.现有由单元板组合的防护制品中，其中单元板的侧边和连接杆分别为硬质或者软质，连接杆为软质时，单元板在受力尤其是瞬时受力时软质侧边或者软质的连接杆部分以及所构成的整体结构支撑就会产生形变和震动，导致支撑不稳固，受力和支撑强度不足引起局部断裂；倘若两个均为硬质时，那么单元板之间的穿插交汇就会产生抵触，甚至无法装配,同时在相互之间穿插装配后整体结构的支撑强度也有待提高。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术中存在的问题，本发明提供一种单元板，包括由至少两个带状材料分别沿x轴方向、y轴方向绕制形成层合结构，并压制成相对侧边分别形成有通孔的板主体，所述板主体与通孔之间有连接臂连接，所述板主体的相邻侧边上的通孔不在同一平面。
6.在这里，带状材料包括单层或多层织物、单向布、无纬布、复合膜等，带状材料由玄武岩纤维/带材、玻璃纤维/带材、芳纶纤维/带材、碳纤维/带材、超高分子量聚乙烯纤维或薄膜/带材、聚酰亚胺纤维/带材、聚苯并噁唑纤维/带材等任一种或多种制成；所述板主体在整体压制后具有固结的平面结构，尤其是板主体与通孔之间的侧边和连接臂具有固结的连接支撑；板主体相邻侧边上的通孔不在同一平面，便于硬质的连接杆在横向与纵向穿插时的直接通过，不会产生交汇抵触，同时防止在使用类似柔软性连接杆穿插装配多个单元板时降低整体装配的支撑强度，也能够使装配连接后的整体架构稳固，另外这里的压制为热压。
7.进一步的，为了便于多个单元板的相邻侧边相互嵌入，实现无缝对接，且通孔对应穿插装配。形成板主体之后，板主体的每一侧边上的通孔被间隔裁切，所述相对侧边上的通孔相互错开。所述板主体的相对侧边上的通孔形成的水平面与板主体所在平面平行，且位
于板主体所在平面的两侧。
8.优选的，为了更好地实现所述板主体相邻侧边上通孔不在同一平面，且为了进一步提高侧边对板主体的稳固支撑以及板主体在受力时侧边对板主体的支撑强度，一组相对侧边的连接臂与板主体的夹角为α，另一组相对侧边的连接臂与板主体的夹角为β,其中，α小于180度，β大于等于180度。
9.本发明还公开一种单元板组合物，由多个所述单元板组装获得，所述相邻单元板通过连接杆穿插所述通孔组装构成，所述横向穿插的连接杆与纵向穿插的连接杆不在同一平面上。
10.进一步的，为了提高侧边对板主体的稳固支撑以及板主体在受力时侧边对板主体的支撑强度，所述连接杆为硬质的连接杆；为了稳固两个连接杆位置关系，在同一直线上的相邻连接杆两端之间通过套筒固定连接。
11.本发明的积极效果为：
12.首先，本发明的单元板以玄武岩纤维/带材、玻璃纤维/带材、芳纶纤维/带材、碳纤维/带材、超高分子量聚乙烯纤维或薄膜/带材、聚酰亚胺纤维/带材、聚苯并噁唑纤维/带材等高强材料为原材料，可以提升单元板本体的防护性能，尤其是玄武岩纤维、芳纶纤维、碳纤维纤维强度高、蠕变性小、抗变形的特性更有助于防护；
13.另一方面，本发明的单元板采用x轴线及y轴线双轴向缠绕的成形方式，可实现单元板四个方向上均有强度，且无缝隙和压缝，在防护子弹或钝器进攻或爆炸冲击时，单元板上某一点受力时，可以快速传导，避免单元板破裂；
14.再一方面，本发明的单元板有一体成形的与本主体有一定夹角的侧边，且侧边上形成有通孔，利用连接杆穿插通孔组装成单元板组合物，这样的结构可以实现防护材料利用本体连接，即时在连接处的防护也是利用材料本身的防护性能，进而提升整体单元板组合物的防护性能，而不像传统的借助合页铆钉等连接，传统的单元板组合方式的连接处是防护的缺陷，本发明的单元板板主体相邻侧边上的通孔不在同一平面，可以避免相邻单元板上的连接杆有交叉，若相邻侧边上的通孔在同一平面上，则相邻单元板上的连接杆将会相抵触，无法连接单元板。
15.特别重要的，本发明的单元板板主体的相对侧边上的通孔形成的平面与板主体所在平面平行，且位于板主体所在平面的两侧。可以实现单元板组装后形成的单元板组合物是规则的凹凸结构，组合物的厚度及是一致的，且可以如垒积木方式来随机组装，进而实现快速组装和拆卸。
16.本发明的单元板在材料上能够起到防护作用的同时，在单元板组合物结构上尤其是侧边对应穿插装配后的整体结构上，能够进一步的支撑和承受外部的冲击力。由单元板组装组合物的墙体或者顶棚结构更加坚固稳定；单元板应用更加广泛，可以依附于集装箱进行防护，还可以单独组装防御工事，对车辆、弹药库、水电设施、燃油库、战时指挥营地、医院、临时安置场所等进行顶部、侧面的防护；单元板组装简便快捷；连接杆采用碳纤维、氧化铝纤维、氮化硅纤维、碳化硅纤维等增强复合材料制成，满足高性能、轻量化需求；另一方面，单元板可拆卸式连接，运输方便。
附图说明
17.图1为本发明中板主体在坐标轴中的结构示意图。
18.图2为本发明中板主体的立体结构示意图。
19.图3为本发明中侧边被加工裁切后的结构示意图。
20.图4为本发明中板主体与硬质的连接杆穿插在相邻侧边后以及连接杆对应连接的结构示意图。
21.图5为本发明中一种单元板组合物的示意图。
22.图中：板主体(1)，侧边(21)，连接臂(2)通孔(3)，支撑管(4)，连接杆(5)，套筒(6)，固定安装孔(7)，安装钉(8)。
具体实施方式
23.实施例一：如图1和图2所示，一种单元板，由单向布分别沿x轴方向和y轴方向交替缠绕(先沿x轴顺时针缠绕一周，再沿y轴顺时针缠绕一周，如此交替缠绕100层)形成层合结构，并压制成相对侧边21分别形成有通孔的板主体1，板主体1与通孔3之间有连接臂2连接，板主体1的相邻侧边21上的通孔3不在同一平面。在该实施例中，单向布由超高分子量聚乙烯薄膜制成。
24.在这里，将分别沿x轴方向和y轴方向交替缠绕形成层合结构并压制成板主体1作为优选实施方式，但并不局限于上述绕制方式形成层合结构制成板主体，也可以通过如：先沿x轴方向缠绕多层(即多周)后，再沿y轴方向缠绕多层(即多周)，如此交替的绕制方式形成层合结构压制成板主体；或者，沿x轴方向或沿y轴方向分别缠绕两个多层单向层合物，然后将两个多层单向层合物正交叠放后压制成板主体。
25.板主体1的通孔3为圆形，通孔内壁设有对应的圆形的支撑管4。
26.如图3所示，形成板主体1之后，板主体1的每一侧边21上的通孔被间隔裁切，成为每一侧具有两个通孔3，通孔3间隔设置，相对侧边上的通孔相互错开。
27.板主体1的相对侧边21上的通孔3形成的平面与板主体1所在平面平行，且位于板主体1所在平面的两侧。
28.如图4所示，板主体1的其中一组相对侧边21的连接臂2与板主体1所在平面之间的夹角为α。夹角α为150度。板主体1的另一组相对侧边21的连接臂2与板主体1所在平面之间的夹角为β。夹角β为190度。
29.如图4、图5所示，一种单元板组合物，由四个上述单元板组装获得，相邻单元板通过连接杆5穿插通孔3组装构成，横向穿插的连接杆与纵向穿插的连接杆不在同一平面上。连接杆为硬质的连接杆，且与圆形通孔对应配合。
30.其中连接杆5由碳纤维、氧化铝纤维、氮化硅纤维、碳化硅纤维、玻璃纤维等任一复合材料制成，或者由高强度钢管或高强度钢杆制成，在该实施例中，连接杆由碳纤维复合材料制成，连接杆的截面为圆形；
31.相邻连接杆的端部通过套筒6连接，套筒6、连接杆5的两端端部分别对应的开设有固定安装孔7，用于通过安装钉8穿插对应的固定安装孔7固定相邻的连接杆。
32.实施例二：如图1、图2所示，一种单元板，由单向布、无纬布分别对应的沿x轴方向和y轴方向交替缠绕(先沿x轴顺时针缠绕1周，再沿y轴顺时针缠绕1周，交替缠绕200层)形
成层合结构，并压制成相对侧边21分别形成有通孔3的板主体1，板主体1与通孔3之间有连接臂2连接，板主体1的相邻侧边21上通孔3不在同一平面上。在这里，在该实施例中，单向布、无纬布分别由超高分子量聚乙烯薄膜制成。
33.板主体1的侧边21上的通孔3为圆形，通孔内壁设有对应的圆形的支撑管4。
34.如图3所示，形成板主体1之后，板主体1的每一侧边21上的通孔被间隔裁切，成为每一侧具有两个通孔3，通孔3间隔设置，相对侧边上的通孔3相互错开。
35.板主体1的相对侧边21上的通孔3形成的水平面与板主体1所在平面平行，且位于板主体1所在平面的两侧。
36.如图4所示，板主体1的其中一组相对侧边21的连接臂2与板主体1所在平面之间的夹角为α。夹角α为150度。板主体1的另一组相对侧边21的连接臂2与板主体所在平面之间的夹角为β。夹角β为180度(图中未示出)。
37.如图4、图5所示，一种单元板组合物，由四个上述单元板组装获得，相邻单元板通过连接杆5穿插通孔3组装，横向穿插的连接杆与纵向穿插的连接杆不在同一平面上。连接杆为硬质的连接杆，且与通孔对应配合。
38.其中连接杆5由碳纤维、氧化铝纤维、氮化硅纤维、碳化硅纤维等任一复合材料制成，或者由高强度钢管或高强度钢杆制成，在该实施例中，连接杆5由高强度钢杆制成，连接杆的截面为圆形；
39.相邻连接杆5的端部通过套筒6连接，套筒6与连接杆5的两端端部分别对应的开设有固定安装孔7，用于通过安装钉8穿插对应的固定安装孔7固定相邻的连接杆5。
40.在此，需要说明的一点是，在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图和说明中仅仅描述了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了对与本发明关系不大的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。