碳纤维防弹衣存在么?
碳纤维材料的强度和模量高于金属材料,那它是不是可以用在军事防护装备上呢?比如防弹衣。其实碳纤维防弹衣已经存在了,不过它并不是单纯的由碳纤维复合材料制成。
防弹衣需要实现哪些防护?
1、防护子弹:既然是防弹衣,那防护子弹是最为重要的任务。防弹衣要防护的不仅是手枪子弹,可能还有步枪和散弹枪等。
2、防护爆炸物:炸弹=手雷和炮弹的爆炸容易产生大量爆炸碎片,防弹衣需要具备防护这些爆炸碎片,才能保障工作人员的安全。
3、防止贯穿:对于穿透性强的子弹或爆炸碎片,防弹衣需要具备强大的抗冲击能力,防止发生贯穿,造成重大的人身伤害。
碳纤维/芳纶纤维防弹衣
现在的军事防弹衣主要依靠芳纶纤维,碳纤维复合材料通常会与芳纶纤维共同使用,制作成性能更好的防弹衣。一件合格的防弹衣可能包含碳纤维、芳纶纤维、高强高弹聚乙烯纤维、斯佩克特拉纤维、茧蚕丝、特活纶、聚胺酯平板、聚胺酯薄膜等多种材料。
复合材料防弹衣的性能较传统的金属防弹衣更好,重量轻、导热性好、散热性强、抗冲击能力显著,可以将子弹带来的巨大冲击力分散到各个部位,让穿透能大幅削弱,更好的保护人身安全。
20世纪60年代左右,美国杜邦公司研发了一种名为凯夫拉的芳纶纤维材料,比玻璃纤维、碳纤维、硼纤维更适合用在防弹衣上。凯夫拉的抗张强度是有机纤维的4倍,模量为涤纶的9倍。不过芳纶纤维压缩强度和剪切强度比较低,吸水性较好,需要与其他的纤维共同使用,才能发挥出更好的效果。
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