A golyóálló mellények elsősorban nagy teljesítményű{0}}szálakból, kerámiából, fémből és intelligens anyagokból készülnek. Ezeket az anyagokat különféle módon kombinálják a golyók kinetikus energiájának hatékony elnyelésére és eloszlatására.
Szerkezet és alkalmazás alapján a golyóálló mellényekben használt anyagok a következő kategóriákba sorolhatók:
Nagy teljesítményű{0}}szálas anyagok: ezek alkotják a puha golyóálló mellények lényegét. Gyakori példák a következők:
Kevlár: A DuPont által kifejlesztett, több mint 5-ször erősebb, mint az acél, mégis csak 1/5-e a sűrűségének. Kiváló szakítószilárdsággal rendelkezik, és széles körben használják golyóálló mellényekben és sisakokban.
Ultra-nagy molekulatömegű polietilén (UHMWPE): mint például a Dyneema® és a hazai gyártású "Lilun" fajlagos szilárdsága akár 15-szöröse az acélénak, és 20%-kal-30%-kal könnyebb, mint az aramid az azonos szintű védelem érdekében. Világszerte a legnépszerűbb puha golyóálló anyaggá vált. Magas hőmérséklettel szembeni ellenállása azonban gyenge; teljesítménye 70 fok fölé csökken.
Szőtt szövet (UD szövet): A szálak egyirányú összehangolásával és gyantával történő kikeményítésével készült, nagy energiadiffúziós hatékonysággal büszkélkedhet, és a jelenleg elérhető egyik legerősebb és legkönnyebb golyóálló szövet.
Merev anyagok: A védelmi szint fokozására és a puskagolyókkal szembeni ellenállásra használják:
Kerámia anyagok: például alumínium-oxid, szilícium-karbid és bór-karbid, ezek rendkívül nagy keménységűek. A lövedék becsapódásakor széttörik és eloszlatják a golyó mozgási energiájának nagy részét, gyakran használják a golyóálló betétek fogadófelületeként.
Fémes anyagok: Ideértve a speciális acélokat, alumíniumötvözeteket és titánötvözeteket is, ezek deformáció és törés révén elnyelik az energiát, de nehézek, és többnyire korai golyóálló mellényekben vagy helikopter utasok védelmében használatosak.
Kompozit és intelligens anyagok:
Nem-newtoni folyadékok (nyíró-sűrítő folyadékok, STF): Általában puhák, nagy-sebességű ütés hatására azonnal megkeményednek, jelentősen megnövelve a szálrétegek ütésállóságát. Gyakran használják Kevlarral kombinálva a "folyékony golyóálló mellények" új generációjának kialakítására.
Szénszál: Párnázó rétegekben használják, a nagy szilárdságot és a könnyű kialakítást ötvözi, tovább nyeli a maradék energiát, és csökkenti a tompa erőből eredő trauma kockázatát.
A modern golyóálló mellények többnyire „puha{0}}kemény kompozit” kialakítást alkalmaznak. Például a külső réteg egy puha kevlár vagy UHMWPE réteg a kezdeti kinetikus energia elnyelésére, a középső réteg egy kerámia betét a golyó széttörésére, a belső réteg pedig szénszálas vagy STF anyaggal párnázott, egyensúlyt teremtve a könnyű súly és a magas védelem között.
