防刺服应用技术探讨概论

个体防护材料主要包括防弹背心、防割手套、头盔、防刺服等。在大多数国家里枪支是受到严格管制的，但在执行任务重来自匕首、刺刀等尖利锐器的威胁却无处不在，而目前相对于日益成熟的防弹技术，对于防刺领域的研究相对较少。本文从材料种类、国内外研究现状等方面介绍了防刺服的发展和前景。

1、防刺服的种类

防刺服是用来保护人体重要器官免受刺刀、匕首等锐器伤害而设计的一种服装。其作为个体防护材料之一，不仅用于军用及警察安全部门领域，如装备巡警和狱警等公安执法人员，在民用领域也有着普遍的应用和强大的发展潜力，如建筑、装修等工作人员的防护，击剑运动员的运动防护，出租车司机的安全防护，以及摩托车赛车手的防护等等。

参照防弹衣的分类，按主体防刺材料的柔韧灵活度不同，防刺服可分为硬质、半硬质、软质和液体防刺服4类。其中，硬质防刺服是一种以一定形状和曲面的硬质防刺板作为防刺插板的防刺盔甲，其防刺层全部由特种钢、铝合金等金属组成;半硬质防刺服是由几层复合而成的具有一定柔韧性的防刺服，中间有一层或几层由特殊的钢丝圈或金属片夹层组成;软质防刺服的防刺主体是采用柔性高性能纤维材料的不同集合体形式复合而成的;液体防刺复合材料，主要是由高性能纤维织物和纳米颗粒的有机液体制备而成的复合材料,是目前防护材料的主要发展方向。

2、防刺服防刺机理

被没有切割刃但尖端锋锐的工具穿透称之为穿刺，如冰凿或者锥等;具有连续的切割刃的切割工具，具有较长的锋锐区域其产生的威胁通常比穿刺更难以停止，防刺主要包括以上所述的防穿刺和防切割两种。

防刺材料相对防弹材料发展较晚，防刺机理的研究远没有防弹机理成熟。很多人认为，能防住高速冲击子弹的防弹材料对于匕首、刺刀的威胁应该同样具有抵御性，所以防刺机理可以等同于防弹机理。事实上研究表明，现有的防弹材料并不能提供足够的防刺保护，两者作用机理并不相同。

防弹衣面临的主要威胁是子弹高速高能量的冲击，为散能，主要是通过弹头变形、纤维应变断裂及冲击波的传播方式将能量分散或消耗掉，从而起到防护作用。而防刺面临的是低速低能量穿刺或切割的威胁，能量分散范围较窄，即单位纤维吸能较多。当面临锥或冰凿等的穿刺威胁时，锥尖更多地会从纤维束之间穿过，对织物破坏很小，因此可以从织物的组织结构方面考虑来提高其防锥性能。对于织物防刺性能的研究，有关专家建立了相关的模型并对影响因素进行了分析。研究表明，织物受刺刀作用时，由于织物表面会弯曲，要同时承担拉伸断裂和剪切断裂这两种能量，其中主要是剪切断裂。因此，防刺服对于抗剪切性能要求更高。

3、防刺材料的现状

目前研究出的防刺材料种类很多，各有优缺点。如钛金属箔层防刺材料具有优良的防刺、防割性能，但是质重，舒适性不好;用热粘合、缝合等方法结合在一起的多层结构防刺材料，可通过加入高强金属丝、陶瓷纤维或者浸渍热环氧树脂、塑性树脂等增强材料增加防刺性能，提供非常好的防刺效果，但是体积大、不灵活，使得活动不便，隐蔽性能不好;还有在高聚物材料科学和技术迅猛发展的趋势下，将纳米技术应用于高性能有机合成纤维(如UHMWPE纤维、Kevlar纤维以及逐渐兴起的蜘蛛丝纤维、PBO纤维等)，制作出柔韧性好，灵活、轻便的材料，使得防刺材料的发展出现了革命性的飞跃。“以刚克刚”的定势思维也逐渐被人们突破，而“以柔克刚”推动着新型防刺材料向着高性能、质量轻和舒适性兼具的方向进一步发展。