輕質防彈玻璃必須使用密度小的有機透明材料以適應減重要求。常用的有機透明材料主要有聚碳酸酯(PC)和有機玻璃。PC的沖擊強度在所有的透明材料中是蕞高的(PC的Izod缺口沖擊強度是DYB的10倍)。表1所示是PC和DYB的防彈性能比較。實驗采用作為子彈,結果表明3mmPC和10mmPC的防彈性能相當。說明PC適合于輕質防彈玻璃輕重量、高性能要求。
將多層層合防彈玻璃細分為: 面層材料+夾層材料+背板材料。表3為同厚度不同結構的4 種防彈樣件。分析表 3 中數據可知,4 種結構的樣件實際厚度基本保持在17.0 mm±0.2 mm 范圍內,層合之后與理論值相差在0.4~0.6 mm 之間,這是因為結構中膠片層( PU 和PVB) 厚度不一致,蒸壓過程中由于高溫和一定的壓力作用,熱塑性材料的PVB 和PU 將會有一定程度的收縮,導致樣件尺寸的收縮差異性。
(1) PC適合輕型防彈玻璃的要求,但必須與其它硬度高的材料如無機玻璃進行層合形成“硬-韌”結構。采用不同的無機玻璃為面板對防彈性能影響不明顯。
(2)以無機玻璃作為背板表層板材料,聚碳酸酯作為背板表層材料,定向有機玻璃作為中間過渡材料,即G /DYB /PC結構,具有良好的防彈性能和較低的面密度,與傳統防彈玻璃相比,減重20%以上,適合輕型防彈要求。
(3)間隙裝甲結構有利于減重和降低應力,但對防彈有一定的不利影響。
傳統防彈玻璃的綜合性能比較
以無機玻璃作為面板材料,聚碳酸酯作為背板的表層材料,定向有機玻璃作為中間過渡材料,昌吉防彈玻璃,即G /DYB /PC結構,不僅具有優異的防彈性能,家用防彈玻璃,而且可以減重20%以上,適合輕型防彈要求。顯然這種減重效果是因為使用了高沖擊韌性低密度的PC以及采用了更有效的防彈結構G /DYB /PC。
間隙裝甲結構對防彈性能和面密度的影響
所謂間隙裝甲結構,是指兩層透明材料之間由氣體(如空氣)形成一定的間隙,而沒有膠層(如PU)。國外結構為“無機-有機”類防彈玻璃,經常傾向于無機和有機之間不用中間膠層而采用“間隙”結構[2]。但表6表明,明透防彈玻璃,間隙裝甲的防彈性能略有降低,這說明中間層PU有利于防彈。但間隙結構有利于減重,而且無機和有機材料之間沒有應力,因此間隙裝甲結構可根據實際情況選用。
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