我們知道玻璃分好多種,我們家里用的普通玻璃,打碎后會有尖尖的刺,很容易把人割傷,而汽車用的擋風玻璃打碎后平面是鈍的,不容易劃傷皮皮膚。還有一種級別更高的,是防彈玻璃。
起初發明的玻璃都是那種易碎扎手的普通玻璃,直到1874年在法國出現了一種對玻璃進行表面應力的處理辦法,稱作強化玻璃,其原理是對玻璃進行“淬火”,將玻璃均勻迅速的冷卻,使玻璃表面形成均勻壓應力,而內部則形成張應力,玻璃的抗彎性能和抗沖擊強度性能得以提高,而且這種玻璃的破碎之后形成鈍角的顆粒也不容易對人產生傷害。至此,人類發明了一種比普通玻璃更結實更安全的玻璃。
這種玻璃又經過后來幾十年的發展,性能越來越好,被廣泛用到各個行業,它的好處是打碎后不容易傷人。但一旦碎了也是一攤碎塊,人們迫切需要一種打碎后也不會碎成一堆的新型玻璃,于是科學家經過多年研究,想到了一個辦法,在玻璃內加一層透明的物質,相當于一種透明的膠狀物質,這樣玻璃的強度提升了,單面防彈玻璃,而且一旦被打爛,也不會碎成一堆,而還是粘在一塊,現在的很多汽車擋風玻璃都是這樣的,你撞擊玻璃會裂成一片,但還是粘在一起的。
有了這個思路,后來產生了防爆,超堅的防彈玻璃。其實說白了,防彈玻璃是一種特殊的夾膠玻璃。早期的防彈玻璃是利用真空將兩塊鋼化玻璃和中間的夾層緊密結合,加厚防彈玻璃,這個夾層一般是透明的聚碳酸酯纖維膜,這種工程塑料在與玻璃緊密結合后,會對小型彈頭起到不錯的防御性能,但是由于早期的技術條件限制,防彈玻璃,這種防彈玻璃一般都非常厚重,像是一堵墻那樣。
隨著科技的進步,防彈玻璃門,防彈玻璃的強度和夾層的研發,都使防彈玻璃在性能和輕量化上比之前有了極大提升,使其裝在汽車上也不會顯得十分笨重。比起早期的三層防彈玻璃,現如今的防彈玻璃一般采用多層玻璃和夾層共同組成,夾層也會根據用途增加其他材料膜。比如銀行柜臺使用的防彈玻璃里面會加上一層金屬網,一旦玻璃受損金屬網扭曲,就會觸發報警系統。
防彈玻璃一般有以下三層結構:
1.承力層
該層首先承受沖擊而破裂,一般采用厚度大、強度高的玻璃,能破壞彈頭或改變彈頭形狀,使其失去繼續前進的能力。
2.過渡層
一般采用有機膠合材料,粘接力強、耐光性好,能吸收部分沖擊能,改變子彈前進方向。 在夾層玻璃中夾一層非常結實而透明的化學薄膜。這不僅能有效地防止子彈射擊,而且還具有抗浪涌沖擊、抗爆、抗震和撞擊后也不出現裂紋等性能。
3.安全防護層
這一層采用高強度玻璃或高強透明有機材料,有較好的彈性和韌性,能吸收絕大部分沖擊能,并保證子彈不能穿過此層。
隨著安防要求的不斷提高,發展出了單向防彈玻璃,即能防護從外側的射擊,同時防衛者從內側打槍進行還擊,子彈將穿過玻璃擊中外側的槍者。這單向防彈玻璃的原理其實就是將外層使用脆性材料,內層使用韌性材料,其他和普通防彈玻璃相似。這樣從外側飛來的子彈先擊中脆性層,動能被吸收,并且被韌性層攔截下來;而從內側射出的子彈會先擊穿韌性層,因為它的能量集中于一個很小的點上,脆性層在韌性層向外擴張時向外碎裂,進而不影響子彈的繼續前進。
銀行里面所使用的防彈玻璃還進行了夾絲處理,即在玻璃內部夾入金屬絲,在受到沖擊或受損時,金屬絲被拉扯或斷裂,電流的擾動觸發警報裝置。通常而言,防彈玻璃的防護效果與玻璃總厚度、夾層厚度成正比,其使用的玻璃原片中鋼化玻璃的防護效果優于普通平板玻璃。
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