轻质防弹玻璃必须使用密度小的有机透明材料以适应减重要求。常用的有机透明材料主要有聚碳酸酯(PC)和有机玻璃。PC的冲击强度在所有的透明材料中是蕞高的(PC的Izod缺口冲击强度是DYB的10倍)。表1所示是PC和DYB的防弹性能比较。实验采用作为子弹,结果表明3mmPC和10mmPC的防弹性能相当。说明PC适合于轻质防弹玻璃轻重量、高性能要求。
将多层层合防弹玻璃细分为: 面层材料+夹层材料+背板材料。表3为同厚度不同结构的4 种防弹样件。分析表 3 中数据可知,4 种结构的样件实际厚度基本保持在17.0 mm±0.2 mm 范围内,层合之后与理论值相差在0.4~0.6 mm 之间,这是因为结构中胶片层( PU 和PVB) 厚度不一致,蒸压过程中由于高温和一定的压力作用,热塑性材料的PVB 和PU 将会有一定程度的收缩,导致样件尺寸的收缩差异性。
(1) PC适合轻型防弹玻璃的要求,但必须与其它硬度高的材料如无机玻璃进行层合形成“硬-韧”结构。采用不同的无机玻璃为面板对防弹性能影响不明显。
(2)以无机玻璃作为背板表层板材料,聚碳酸酯作为背板表层材料,定向有机玻璃作为中间过渡材料,即G /DYB /PC结构,具有良好的防弹性能和较低的面密度,与传统防弹玻璃相比,减重20%以上,适合轻型防弹要求。
(3)间隙装甲结构有利于减重和降低应力,但对防弹有一定的不利影响。
传统防弹玻璃的综合性能比较
以无机玻璃作为面板材料,聚碳酸酯作为背板的表层材料,定向有机玻璃作为中间过渡材料,昌吉防弹玻璃,即G /DYB /PC结构,不仅具有优异的防弹性能,家用防弹玻璃,而且可以减重20%以上,适合轻型防弹要求。显然这种减重效果是因为使用了高冲击韧性低密度的PC以及采用了更有效的防弹结构G /DYB /PC。
间隙装甲结构对防弹性能和面密度的影响
所谓间隙装甲结构,是指两层透明材料之间由气体(如空气)形成一定的间隙,而没有胶层(如PU)。国外结构为“无机-有机”类防弹玻璃,经常倾向于无机和有机之间不用中间胶层而采用“间隙”结构[2]。但表6表明,明透防弹玻璃,间隙装甲的防弹性能略有降低,这说明中间层PU有利于防弹。但间隙结构有利于减重,而且无机和有机材料之间没有应力,因此间隙装甲结构可根据实际情况选用。
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