Kurşun geçirmez yelekler öncelikle yüksek-performanslı elyaflardan, seramiklerden, metallerden ve akıllı malzemelerden yapılır. Bu malzemeler, mermilerin kinetik enerjisini etkili bir şekilde absorbe etmek ve dağıtmak için çeşitli şekillerde birleştirilir.
Kurşun geçirmez yeleklerde kullanılan malzemeler yapı ve uygulamaya göre şu şekilde sınıflandırılabilir:
Yüksek-performanslı fiber malzemeler: Bunlar yumuşak kurşun geçirmez yeleklerin temelini oluşturur. Yaygın örnekler şunları içerir:
Kevlar: DuPont tarafından geliştirilen çelikten 5 kat daha güçlü olmasına rağmen yoğunluğu yalnızca 1/5'tir. Mükemmel gerilme mukavemetine sahiptir ve kurşun geçirmez yeleklerde ve kasklarda yaygın olarak kullanılır.
Ultra-yüksek moleküler ağırlıklı polietilen (UHMWPE): Dyneema® ve yurt içinde üretilen "Lilun" gibi, çeliğin 15 katına kadar özgül bir dayanıklılığa sahiptir ve aynı koruma düzeyi için aramidden %20-%30 daha hafiftir. Küresel çapta ana yumuşak kurşun geçirmez malzeme haline geldi. Ancak yüksek sıcaklık dayanımı zayıftır; 70 derecenin üzerinde performansı düşüyor.
Dokunmamış kumaş (UD kumaş): Liflerin tek yönlü olarak hizalanması ve reçine ile sertleştirilmesiyle üretilen bu kumaş, yüksek enerji difüzyon verimliliğine sahiptir ve şu anda mevcut olan en güçlü ve en hafif kurşun geçirmez kumaşlardan biridir.
Sert malzemeler: Koruma seviyelerini artırmak ve tüfek mermilerine dayanmak için kullanılır:
Seramik malzemeler: Alümina, silisyum karbür ve bor karbür gibi bunlar son derece yüksek sertliğe sahiptir. Mermi çarpması üzerine, genellikle kurşun geçirmez eklerin alıcı yüzeyi olarak kullanılan merminin kinetik enerjisinin çoğunu parçalayıp dağıtırlar.
Metalik malzemeler: Özel çelikler, alüminyum alaşımları ve titanyum alaşımları da dahil olmak üzere bunlar deformasyon ve kırılma yoluyla enerjiyi emer, ancak ağırdır ve çoğunlukla ilk kurşun geçirmez yeleklerde veya helikopter yolcu korumasında kullanılır.
Kompozit ve akıllı malzemeler:
Newton-olmayan sıvılar (kesme-yoğunlaştırıcı sıvılar, STF): Normalde yumuşaktırlar, yüksek-hızdaki darbe üzerine anında sertleşerek fiber katmanlarının darbe direncini önemli ölçüde artırırlar. Yeni nesil "sıvı kurşun geçirmez yelekler" oluşturmak için genellikle Kevlar ile birlikte kullanılırlar.
Karbon fiber: Yastıklama katmanlarında kullanılır, yüksek mukavemet ve hafif tasarımı birleştirir, kalan enerjiyi daha da emer ve künt kuvvet travması riskini azaltır.
Modern ana akım kurşun geçirmez yelekler çoğunlukla "yumuşak-sert kompozit" tasarımı benimser. Örneğin, dış katman, başlangıçtaki kinetik enerjiyi emmek için yumuşak bir Kevlar veya UHMWPE katmanıdır, orta katman, mermiyi parçalamak için seramik bir parçadır ve iç katman, hafiflik ve yüksek koruma arasında bir denge sağlayacak şekilde karbon fiber veya STF malzemesiyle tamponlanmıştır.
