定義:防彈玻璃是由玻璃(或有機(jī)玻璃)和優(yōu)質(zhì)工程塑料經(jīng)特殊加工得到的一種復(fù)合型材料,它通常是透明的材料,通常包括聚碳酸酯纖維層夾在普通玻璃層之中。
說(shuō)到防彈玻璃,先來(lái)說(shuō)個(gè)故事。
在1998年的一天夜里,時(shí)任格魯吉亞總統(tǒng)的謝瓦爾德納澤在參加完一場(chǎng)活動(dòng)乘汽車(chē)回家的途中,由于安保不是很?chē)?yán)密,從路邊的隱蔽處突然竄出幾十個(gè)手持沖鋒槍的殺手,向這位的座駕瘋狂射擊,甚至還狂扔手榴彈??偨y(tǒng)的豪華座駕被打的面目全非,但是總統(tǒng)卻安然無(wú)恙。當(dāng)然,這要?dú)w功于總統(tǒng)的那輛豪華防彈轎車(chē)了,這也是一輛采用了防彈玻璃的轎車(chē),才能讓總統(tǒng)大難不死,躲過(guò)了子彈和手榴彈的進(jìn)攻。
子彈的沖擊力雖然很大,但是撞上防彈玻璃后,甚至被彈了回去,還可以看到物質(zhì)從里面噴出。那是因?yàn)?strong>防彈玻璃通常是兩層的。一般來(lái)說(shuō),防彈玻璃都是單向防彈的,當(dāng)然也有雙向的。而單向的一般有兩層玻璃,各有不同的用途,外面一層易碎,而里面一層相對(duì)來(lái)說(shuō)很柔韌,中間可能還有填充物。子彈從外面高速擊中外層玻璃時(shí),由于這一層易碎,所以這會(huì)吸收掉相當(dāng)一部分子彈帶來(lái)的動(dòng)能,并將這個(gè)動(dòng)能傳播出去,所以你看到附近的玻璃也碎掉了。由于大部分動(dòng)能都能分散出去了,當(dāng)子彈擊中里面一層柔韌玻璃時(shí),造成的破壞就非常小了。
世界上的防彈玻璃身產(chǎn)商都有自己的獨(dú)門(mén)秘方,但是原理都一樣。幾乎都是在普通玻璃種采用聚碳酸酯材料作為夾層,不同廠商生產(chǎn)的防彈玻璃各異。但基本上都是在普通的玻璃層中夾上聚碳酸酯材料層,聚碳酸酯無(wú)色透明,耐熱,抗沖擊,具有高透光性,而且還能阻燃,是一種非常好的高分子聚合物,非常適合用來(lái)制作防彈玻璃。由這種材料制成的防彈玻璃的厚度一般是在7毫米到75毫米之間。由于外層的聚碳酸酯玻璃材料層將大量子彈動(dòng)能充分吸收,因此這一層玻璃實(shí)際上阻止了子彈穿透玻璃內(nèi)層。
防彈玻璃實(shí)際上在第二次世界大戰(zhàn)中就獲得了廣泛的使用,但是當(dāng)時(shí)的防彈玻璃很厚,通常有超過(guò)10厘米厚,非常笨重。而現(xiàn)在,這樣笨重的防彈玻璃甚至可以用來(lái)放火箭筒的爆炸。一顆子彈擊中玻璃只能算是輕度爆炸,但是一個(gè)火箭筒發(fā)射的火箭彈擊中防彈玻璃就要算是爆炸了,這種爆炸所產(chǎn)生的飛速膨脹的強(qiáng)大沖擊波和劇烈震動(dòng)可以引起玻璃的大規(guī)模破壞。
由于彈藥的爆炸、強(qiáng)大的沖擊波和劇烈的震動(dòng)造成的碎片是來(lái)源于武器自身以及周?chē)h(huán)境物體的碎裂,而爆炸造成的傷害首先是沖擊波造成的傷害,那么要想抗得住炸彈造成的劇烈破壞,防彈玻璃的首要條件就是能經(jīng)受住沖擊波的打擊,其次才是防止碎片亂飛給人體造成的傷害。
結(jié)構(gòu)組成防彈玻璃實(shí)際上是由透明膠合材料將多片玻璃或高強(qiáng)度有機(jī)板材粘接在一起制成的。
一般有以下三層結(jié)構(gòu):
①承力層:該層首先承受沖擊而破裂,一般采用厚度大、強(qiáng)度高的玻璃,能破壞彈頭或改變彈頭形狀,使其失去繼續(xù)前進(jìn)的能力。
②過(guò)渡層:一般采用有機(jī)膠合材料,粘接力強(qiáng)、耐光性好,能吸收部分沖擊能,改變子彈前進(jìn)方向。在夾層玻璃中夾一層非常結(jié)實(shí)而透明的化學(xué)薄膜。這不僅能有效地防止槍彈射擊,而且還具有抗浪涌沖擊、抗爆、抗震和撞擊后也不出現(xiàn)裂紋等性能。
③安全防護(hù)層:這一層采用高強(qiáng)度玻璃或高強(qiáng)透明有機(jī)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(guò)此層防彈玻璃最重要的性能指標(biāo)就是防彈能力。
防彈能力的指標(biāo)是從兩方面來(lái)衡量的,一方面是安全防護(hù)能力,另一方面是所防護(hù)槍支的殺傷能力。防彈玻璃實(shí)際上被發(fā)明的時(shí)間并不長(zhǎng),只有100來(lái)年。
它是由法國(guó)科學(xué)家別涅秋克偶然發(fā)明的。當(dāng)時(shí),別涅秋克跟平常一樣來(lái)到實(shí)驗(yàn)室做試驗(yàn),在他打掃實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候,無(wú)疑之中將一個(gè)玻璃燒杯摔到了地上。當(dāng)他撿起這個(gè)燒杯的時(shí)候卻驚奇的發(fā)現(xiàn),這個(gè)杯子并沒(méi)有碎掉,而只是在杯身出現(xiàn)了縱橫交錯(cuò)的裂紋,卻沒(méi)有一塊碎片。別涅秋克非常震驚,完全搞不明白這到底是怎么回事。在經(jīng)過(guò)冥思苦想后,他終于搞明白這是因?yàn)檫@個(gè)杯子裝過(guò)硝酸纖維素溶液,因此在杯子上留下了一層薄薄的膜,就是這一層膜起到了粘合的作用,阻止了玻璃碎掉。又過(guò)了幾年,別涅秋克在報(bào)紙上看到,一輛小汽車(chē)因?yàn)檐?chē)禍,車(chē)上有兩人被碎玻璃劃成重傷,他感到異常痛心,又想起了他那個(gè)沒(méi)有碎裂的燒杯。于是,他開(kāi)始重新研究這個(gè)有一層膜的杯子,經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),最終經(jīng)過(guò)加入、加壓和黏合制成的玻璃在破碎后,碎片被粘住了,保護(hù)了人身安全。
從此,這種玻璃被廣泛的使用在了汽車(chē)、飛機(jī)甚至宇宙飛船上,隨著科學(xué)的進(jìn)步,現(xiàn)在的防彈玻璃更是用途非常廣泛,技術(shù)也獲得了極大進(jìn)步。
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