إلى جانب الألياف-عالية الأداء، والسيراميك والمعادن والمواد الذكية، تُستخدم أيضًا ألياف الكربون والنسيج غير المنسوج من البولي إيثيلين عالي الوزن -عالي الوزن الجزيئي (نسيج UD)، وبعض مواد المصفوفة المركبة أيضًا بشكل شائع في هياكل السترات المضادة للرصاص. غالبًا ما تكون بمثابة طبقات مساعدة أو داعمة، مما يؤدي إلى تحسين الأداء الوقائي العام وتقليل الوزن.
1. ألياف الكربون – مادة طبقة تبطين عالية القوة وخفيفة الوزن
في حين أن ألياف الكربون نفسها تتمتع بقدرات حماية باليستية محدودة، فإن معاملها العالي وكثافتها المنخفضة تجعلها مادة داعمة أو طبقة توسيد مثالية.
يتم استخدامه بشكل شائع في الدروع المركبة، التي يتم وضعها خلف إدخالات السيراميك لامتصاص طاقة التأثير المتبقية، ومنع كسر اللوحة الخلفية، وتقليل خطر الإصابة بصدمات حادة.
كما أن لديها تطبيقات واسعة في الهياكل الباليستية للمروحيات والدبابات والسفن. على سبيل المثال، يمكن للألواح المركبة الهجينة من ألياف الأراميد/ألياف الكربون أن تقلل الوزن بنسبة تزيد عن 30% مقارنة بألواح الفولاذ التقليدية.
2. النسيج أحادي الاتجاه (نسيج UD) – شكل متقدم من الألياف-عالية الأداء
هذه ليست مادة جديدة، ولكنها نسيج مركب مصنوع من خلال ترتيب أحادي الاتجاه لألياف البولي إيثيلين أو ألياف الأراميد ذات الوزن الجزيئي العالي جدًا- وتثبيتها بالراتنج.
بالمقارنة مع الأقمشة المنسوجة التقليدية، يُظهر قماش UD إجهادًا أكثر اتساقًا للألياف، وكفاءة أعلى في نقل الطاقة، وقوة شد محسنة بشكل ملحوظ.
وبنفس مستوى الحماية، يمكن لنسيج UD أن يقلل الوزن بنسبة 20%-30% مقارنة بأقمشة الأراميد التقليدية، مما يجعله واحدًا من أخف وأقوى المواد الناعمة المضادة للرصاص المتوفرة حاليًا.
3. مصفوفة الراتنج والبوليمر – "الغراء الهيكلي" غير المرئي
في نسيج UD، والإدراجات المركبة، والهياكل الأخرى، تلعب راتنجات التصلد بالحرارة (مثل راتنجات الإيبوكسي) دورًا حاسمًا في ربط الألياف ونقل الإجهاد.
تؤثر خصائص الراتنج بشكل مباشر على الصلابة الكلية وقدرة تبديد الطاقة للمادة. على الرغم من أنه لا يوفر حماية "مضادة للرصاص" بشكل مباشر، إلا أنه عامل مهم في تحديد فعالية الحماية من الرصاص.
4. الألياف الطبيعية (تطبيقات تاريخية) – النماذج الأولية للسترات الواقية من الرصاص
في أواخر القرن التاسع عشر، تم استخدام-الحرير متعدد الطبقات في صناعة السترات الواقية من الرصاص، القادرة على تحمل طلقات المسدس ذات السرعة المنخفضة-، ولكنها كانت باهظة الثمن وتوفر حماية ضعيفة، وتم التخلص منها تدريجيًا منذ ذلك الحين.
تستكشف الأبحاث الحديثة أحيانًا المواد المركبة من حرير العنكبوت. على سبيل المثال، قامت جامعة ترينتو في إيطاليا بحقن الجرافين في حرير العنكبوت، مما حقق قوة تعادل 3.5 أضعاف قوة حرير العنكبوت الطبيعي، مما يدل على التطبيقات المحتملة، ولكن الإنتاج الضخم لم يبدأ بعد.
5. الإضافات المركبة الجديدة – مفتاح تعزيز أداء السيراميك
أثناء عملية تلبيد السيراميك المضاد للرصاص، تتم إضافة مساحيق مضافة متعددة الأطوار (مثل Y₂O₃، AlN، إلخ) لتحسين بنية الحبوب، وتحسين الكثافة، وزيادة مقاومة الصدمات.
على الرغم من أن هذه الإضافات النادرة لا تشكل الطبقة المضادة للرصاص بشكل مستقل، إلا أنها ضرورية لتحسين الأداء الوقائي للسيراميك-المتطور مثل كربيد السيليكون وكربيد البورون.
