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防彈玻璃的性能
根據(jù)防彈理論,防彈玻璃性能主要與材料的硬度和韌性有關(guān),而與強度無直接關(guān)系。相同測試條件下,聚碳酸酯板制作的防彈玻璃性能遠遠優(yōu)于其他材料,鋼化玻璃防彈性能優(yōu)于普通退火玻璃,對用相同材料制造的防彈玻璃而言,厚度越厚,玻璃的防彈性能越好,材料承壓能力的增加與厚度成指數(shù)關(guān)系。
防彈玻璃實際上是一種特殊的夾層玻璃,在受到子彈高速高壓射擊后不被穿透破壞,防彈玻璃性能的影響因素包括結(jié)構(gòu)材料的種類、厚度、層數(shù)、處理方法、尺寸、安裝方式、子彈類型(鉛芯彈或鋼芯彈)等。
防彈盾牌從人類開始之時,盾牌便出現(xiàn)在了大大小小的戰(zhàn)役中,擁有很長的發(fā)展歷史。一直以來盾牌都被視作戰(zhàn)場上可以保護自身生命安全的法寶。
隨著人類文明的發(fā)展,盾牌也不斷的進化和升級,從只是防御劈砍和的動物毛皮到金屬盾牌再到今天的各種先進材料制作的具有強大防彈功能的盾牌,期間發(fā)生了翻天覆地的變化。
隨著材料科學(xué)的發(fā)展,人們開始使用陶瓷來制作盾牌,陶瓷防彈性能較好,且重量相較金屬也要輕很多。
而PE和芳綸等防彈纖維則是近幾十年來開發(fā)出來的防彈材料,在材料應(yīng)用上算是一個很大的飛躍。它們的出現(xiàn)大大提高了防彈盾牌的防御能力同時降低了其重量。
不過純防彈纖維的盾牌防護能力有限,無法達到能夠,穿甲的防御能力?,F(xiàn)在大多數(shù)防彈盾牌都是由陶瓷和纖維材料等多種材料制作而成的,根據(jù)特殊的設(shè)計,使其達到很好的防護效果。
防彈玻璃能阻擋住的子彈的原因:
子彈通常由鉛制成,鉛太軟,因此需要在它的外面包一層銅披甲。這樣一方面可以保證彈頭擁有更高的密度,又不至于在里變形。與子彈相比,玻璃要硬許多倍。但是玻璃有一個毛病就是它不容易變形,很脆。當子彈高速撞擊玻璃時,它的所有動能都會集中到撞擊點上,玻璃在撞擊點附近發(fā)生破碎。這樣一來子彈穿過玻璃后的動能損失很小,它依然具有強大殺傷力。
要想阻擋高速運動的子彈,我們需要使它的動能降為零,這并不容易。根據(jù)能量守恒原理,子彈的動能不會憑空消失,它需要被轉(zhuǎn)化成其它能量,比如說熱能。
當子彈撞擊目標時,它會將全部能量作用于目標以及它自身。如果目標的強度很高,子彈自身就會變形甚至分崩離析,就像下面這顆撞擊墻壁一樣。
玻璃的硬度高于子彈,當子彈撞擊玻璃時會發(fā)生變形,但我們在前面分析了,由于玻璃很脆,它無法通過彎曲來吸收子彈的能量,子彈自身的變形也有限,因此玻璃只會在撞擊點被射穿一個小洞。