本篇文章给大家谈谈凯夫拉防弹衣防刺吗,以及凯夫拉防弹背心的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
文章详情介绍:
8种防弹材料简介
据央视财经报道,目前中国制造的防弹衣占据了全球防弹衣市场的70%
防弹头盔也在国际市场上站稳了脚跟!
这就是传说中的国产QGF03头盔,
它的抗弹率达到了100%!
国之骄傲啊!
既然提到防弹装备,
那今天小编就跟大家聊一聊防弹材料。
凯夫拉(Kevlar)70年代初,一种具有超高强度、超高模量、耐高温的合成纤维——凯夫拉(Kevlar)由美国杜邦(DuPont)公司研制成功,并很快在防弹领域得到了应用。
这种高性能纤维的出现使柔软的纺织物防弹衣性能大为提高,同时也在很大程度上改善了防弹衣的舒适性。美军率先使用Kevlar制作防弹衣,并研制了轻重两种型号。新防弹衣以Kevlar纤维织物为主体材料,以防弹尼龙布作封套。其中轻型防弹衣由6层Kevlar织物构成,中号重量为3.83千克。相比尼龙和玻璃纤维防弹衣,重量减轻50%;在单位面积质量相同的情况下,其防护力至少可增加1倍,并且具有很好的柔韧性。
“Kevlar”(凯夫拉)是商标名,实际材质为聚对苯二甲酰对苯二胺,它是属于一种液态结晶性棒状分子。这种液态结晶性棒状分子结构,可以在浓溶液中形成高度有序的相畴,在纺丝定向拉伸时,相畴沿着剪切方向形成几乎完美的分子取向,而赋予凯夫拉纤维极高的强度和模量。
超高分子量聚乙烯纤维UHMWPE超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)是由相对分子质量在100万到500万的聚乙烯纺成的纤维,是目前世界上强度最高与比重最轻的纤维,其强度比钢丝高15倍,但是很轻,最多可比芳纶等材料轻40%。
在国防军需装备方面,由于该纤维的耐冲击性能好,比能量吸收大,在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料,如直升飞机、坦克和舰船的装甲防护板、雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣、盾牌、降落伞等,其中以防弹衣的应用最为引人注目。
它具有轻柔的优点,现已成为占领美国防弹背心市场的主要纤维。另外超高分子量聚乙烯纤维复合材料的比弹击载荷值U/p是钢的10倍,是玻璃纤维和芳纶的2倍多。国外用该纤维增强的树脂复合材料制成的防弹、防暴头盔已成为钢盔和芳纶增强的复合材料头盔的替代品。
中国超高分子量聚乙烯纤维概况:中国是个化纤大国,2007年化纤产量占世界的54%,有着较为坚实的工业基础,但在高性能纤维发展方面较为滞后。自1985年中国开始超高分子量聚乙烯纤维的研究,东华大学(原中国纺织大学)、盐城超强高分子材料工程技术研究所先后加入研发行列,并取得了一系列重大理论突破,1999年突破关键性生产技术。成为继荷兰、日本、美国之后,第四个掌握这种纤维生产及应用技术的国家。
发展趋势:从绳索、系缆和绳网,到生命防护应用、高性能纺织品、复合材料、层压材料,应用范围极其广泛。未来5年和10年内世界UHMWPE的年需求量将分别在6万吨和10万吨。
液体防弹材料液体防弹材料(TBS)的主要成分是一种特制“剪切增稠液体(STF)”,这种液体一般由分散粒子SiO2和有机物分散介质乙烯基乙醇、聚乙二醇、局丙二醇或者矿物油等一种或几种的混合物组成。“剪切增稠液”中自由悬浮着粒子,当液体因为剧烈冲击而被搅乱时,其中的特殊粒子相互碰撞,形成了对这种搅动的抵抗力。
当搅动力足够大时,这些粒子其实就已被相互“锁定”。当子弹高速撞击这种材料时,“剪切增稠液”防弹衣就会吸引撞击能量,并迅速变得极其坚硬,从而吸收子弹的冲击能量。
碳纳米管碳纳米管是迄今为止发现的力学性能最好的材料之一,有着极高的拉伸强度和断裂伸长率。其密度只有钢铁的六分之一到四分之一,单位质量上的拉伸强度,却是钢铁的276倍,弹性模量参数,碳纳米管比凯夫拉强2.4倍,综合性能远远超过目前人类发现和制造的其他任何材料。
防弹效果上主要是体现在弹性模量上,也就是说碳纳米管纤维盔具或防弹衣比凯夫拉的抗击强度最起码高2.4倍。
据R&D杂志2013年11月5日报道,Garrison Bespoke公司推出了首套时尚防弹西装。
此防弹衣是由纳米技术制得的碳纳米管构成,最初是为在伊拉克的美军第19部队特种兵而设计开发的,专利材料更薄、更柔软,重量只有传统防弹衣使用的凯夫拉的一半,而且还可以防刺伤,通过碳纳米管硬化影响防止刀具穿透。
石墨烯作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。
研究石墨烯防弹衣的科学家表示,石墨烯制成的防弹衣拥有2倍于现有防弹衣技术(凯夫拉)的防护能力。虽然目前石墨烯依然不能单独制成强有力的材料,但是能多层复合到结构材料中,这样就能制止其受弹击后向外碎裂的过程。
石墨烯防弹材料可广泛应用于武装直升机防护装甲、防弹衣、轻型防护装甲、防爆装备等军工产品中,在民用防弹材料市场及军用防弹材料市场均具有广阔的市场前景。
压缩玻璃碳压缩玻璃碳是一种新型碳材料,具备石墨和金刚石的成键特征,是一种由sp2和sp3组成的混合杂化物,具有奇异的性能,密度和导电性与石墨相近。
其压缩强度明显高于金属和陶瓷材料,比强度是碳纤维、聚晶金刚石、碳化硅和碳化硼陶瓷的2倍以上。其硬度与宝石相当,可刻划碳化硅单晶。其局部变形的压入弹性恢复率在70%以上,明显高于金属和陶瓷材料,甚至高于形状记忆合金和有机橡胶。
压缩玻璃碳集轻质、超强、高硬、高弹和良好导电性于一身,具有优异的综合性能和许多潜在应用,如军用装甲和航空航天等领域。
人造蜘蛛丝蜘蛛丝的弹性和柔韧性都很好,耐冲击性强,耐低温性能好,在-40℃的条件下仍能保持其弹性,是制作防弹衣的立项材料。而且,蜘蛛丝是由蛋白质组成,因而是生物可降解的,不会对环境造成污染。
遗憾的是,经过漫长的探索,到现在仍无法大量生产人造蜘蛛丝,且人造蜘蛛丝的强度只能达到天然蜘蛛丝的1/3,还无法达到防弹纤维的要求。但由于蛛丝这种蛋白纤维具有合成纤维一些不具备的优点,因此美国军方组织仍然在投入经费持续这种材料的开发。
八目鳗粘液八目鳗的防御性粘液主要包括两个组成部分,线状蛋白和黏蛋白。线状蛋白的长度为15厘米,在与海水混合后会膨胀,产生大量透明黏液,其中包含着大量非常薄但具有极强韧性和伸缩性的纤维。
现在,美国海军的一组科学家和工程师团队已经找到了一种方法来合成八目鳗粘液,旨在为军队提供一种有价值的新材料,有望能击退鲨鱼或提供弹道防护。
总体来说,防弹材料的开发在朝着舒适轻量、全方位防护和仿生化的方向快速发展。新材料的不断出现,为防弹材料的开发提供了越来越多的可能,不同的新材料,也总有最适合的应用形式和场所。
来源:央视财经
防弹衣能挡子弹,但当摔落地面时,为什么它们会破裂?
在电影中,当主角被枪杀时,令观众震惊和惋惜,只不过拉开了他们的衬衫,露出嵌在防弹背心中的粉碎子弹? 当然,这会让动作片充满戏剧性和悬念性,但是许多人对“防弹”背心的认识在科学或实践上都存在误区。
有趣的是,最流行,最有效的防弹衣之一能很好地抵抗子弹,但如果将其摔在地上,它会破裂!为什么有人会设计出一种“防弹”背心,当摔落地面时,它会碎裂?
防弹衣的类型
防弹衣也叫防弹背心,有各种各样的品种,但不同的品种之间存在明显的差异,特别是那些旨在抵御刀锋和子弹的武器!
软护甲/对位芳纶编织
当人们说“防弹背心”的时候,他们说的是一种柔软,但却无比坚固的护甲,由紧密编织的纤维组成。你可能听说过凯夫拉尔,它是一种防弹背心品牌,已经成为这种弹道防护的代名词。然而,许多其他公司现在也在生产类似的编织纤维背心。这些轻便而流行的护甲可以很容易地穿在衣服下面,在设计上可以是公开的,也可以是隐蔽的。虽然它们是为了防止小武器射击而设计的,但近距离射击仍然会造成严重伤害,即内出血、肋骨骨折、钝器伤等,尽管子弹可能不会穿透皮肤。
这些背心的作用是将子弹的力量分散到更大的区域,从而导致子弹本身的变形。这种对位芳纶织物的另一个关键好处是,它的强度足以在紧密地编织在一起时“抓住”子弹,它不会反弹子弹,保护穿盔甲的人以及其他周围人群。当您在最喜欢的犯罪节目中看到侦探或卧底人员时,请撕开他们的衬衫以露出救生的防弹背心,这些就是这种相对不引人注目的软护甲的例子。
硬甲/弹道板
弹道板通常是软护甲背心的一个附加组件,许多凯夫拉尔背心的设计区域可以添加板。尽管这些装甲板使装甲在磨损时更加坚硬和突兀,但它在高风险情况下提供了额外的防护等级,特别是在使用高口径弹药的情况下。例如,如果你面对来福枪的射击,你需要一个硬装甲选项来提供额外的安全级别。也被称为“创伤板”,这些可以插入到背心的前面或后面,显著增加了重量,但很可能在被击中的情况下挽救你的生命。
钢板护甲是硬护甲最廉价的选择,但它也是最重的,重量是陶瓷板的两倍,是聚乙烯板的3-4倍。能够承受子弹的钢板盔甲已经存在了500多年,其硬度和变形子弹的能力是可靠的,它迅速膨胀,并扩散了冲击力。在过去的70年里,这些板一直是高耐久性护甲最流行的选择,但它们可能导致从撞击点飞溅的弹片或弹片,从而击中身体其他未受保护的部位或附近的其他人。
陶瓷板比钢板更轻巧,并且在重新分配撞击子弹的力方面非常有效。射击时,陶瓷板会破裂,就像用锤子敲击餐盘一样,但这也意味着这种防弹衣不适用于多次撞击或子弹在防弹衣上类似区域的撞击。与传统的金属或钢板相比,这些板的最大优势在于,由于重量的大幅降低,它们可以佩戴更长的时间,但它们提供了非常类似的防护等级,以防个别枪击。
最轻、最有效的选择是聚乙烯板,这是一种具有很高分子量的层压材料。它比凯夫拉尔轻40%,比钢强12倍以上!这些板可以被多个子弹击中,而不会损害背心的完整性,因为旋转的子弹的摩擦力实际上会熔化材料,然后材料会紧紧抓住并粘附在子弹上,而不是子弹在凯夫拉板中变形并散开。最好的聚乙烯板重量在1.8到4.5斤之间。
防刺背心
刀和子弹都是致命的,但是不能用相同的工具来防御。防弹背心之所以起作用,是因为它们可以分散子弹撞击的力,或者将能量从身体和内部器官转移出去。最终目的是防止子弹穿过背心并进入人体。
防刺背心的目的还在于防止刀片进入身体,但是它是通过将刀片“钩”在紧密编织的纤维垫上来实现的。 这听起来可能很熟悉,因为这也是凯夫拉尔背心“捕捉”子弹的方法。虽然凯夫拉尔出现在一些防弹和防刺背心中,但编织的紧密度和最终的背心设计却有所不同。防弹背心可能无法抵御小刀,而防刺背心则可能无法抵御即将来临的子弹,尤其是高口径枪支。
为什么一些防弹背心掉落时会破碎?
耐用性应该是防弹背心的代名词,这似乎是合乎逻辑的,但其中一种防弹背心却令人惊讶地脆弱!陶瓷板在阻止子弹和重新分配撞击点的能量方面可能非常有效,但请记住,它是通过开裂来做到这一点的!陶瓷很坚固,而且非常坚硬。金属在受到子弹打击时会轻微弯曲或变形,从而使动能保持局部。当陶瓷板被子弹击中时,它会断裂,使动能蜘蛛网穿过材料,而不是进入人体体内。
出于同样的原因,在处理陶瓷板防弹衣时必须非常小心。如果您粗暴地放置陶瓷防弹板,可能会损害其完整性。诚然,这些不是脆弱而精美的餐盘,尽管这可能与您与“陶瓷”一词有关。但是,要考虑它们的轻量和作为护甲的功效,要折中考虑的是,如果将它们粗暴放置后再放入板式载体(防弹背心)中,则容易断裂或破裂。
根据您要防范的威胁,有效防弹衣有多种选择。学习一些相关知识,了解防弹衣的优缺点,对保证你的安全大有作为。但是,如果陶瓷防弹板是您工作范围或风险级别的合理选择,请务必小心轻放,因为不小心将其摔在角落上可能会导致不必要的破裂并损害其防弹质量。