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,即G /DYB /PC结构,不仅具有优异的防弹性能,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,防弹玻璃,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,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,防弹玻璃门,因此间隙装甲结构可根据实际情况选用。
在国际上,由于发达国家对防弹玻璃的使用和制造起步比较早,有关防弹玻璃的标准也比较完善。我国蕞早的防弹玻璃标准是1997年颁布实施的公共安全行业标准GA 165《防弹复合玻璃》, 1999年颁布实施了GB 17840《防弹玻璃》。该标准非等效采用了美国UL 752: 1995《防弹玻璃》标准、并参照了英国BS 5051: 1998《防弹玻璃》、美国ASTM 1233:1995《防弹玻璃材料和系统的实验方法》而制定。国际和国内标准中均对防弹玻璃的防弹能力做了详细的规定,表1是各国方弹玻璃标准中规定的有关性能参数,对玻璃的防弹等级、抢械型号、子弹速度重量能量、射击距离、射击频次等。
防弹玻璃都是以三层6mm的PC作为背板材料,面板材料分别采用无机玻璃(包括普通退火玻璃、物理钢化玻璃和化学钢化玻璃)和有机玻璃。结果表明以无机玻璃为面板的层合玻璃防弹能力高于有机玻璃为面板的层合玻璃,这是由于无机玻璃的硬度和模量比有机玻璃高,因此它更有利于子弹的钝化和减速,从而可以耗散更多的能量。
采用不同的无机玻璃作面板对防弹性能影响不大。虽然从强度上来看,化学钢化玻璃>物理钢化玻璃>普通退火玻璃,但是作为防弹材料,它们并无太大差别,这是由于尽管玻璃钢化后强度可以提高5倍以上,但其硬度和模量变化不大[4],而防弹性能主要与材料的硬度和韧性有关,明透防弹玻璃,与强度无直接关系。因此从防弹角度讲,钢化玻璃并无明显优势。而且钢化玻璃在破坏以后,视野会完全或部分失去,不利于驾驶员的安全。
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