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揭秘:防弹背心为什么会选用“易碎的”陶瓷插板?
日期:2020-03-16    浏览次数:
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2月21日,中国人民解放军陆军装备部发布防弹背心(插板)高值134亿的大单招标公告,引起社会及行业的注意,一次陶瓷行业的重大发展机会来临。防弹背心作为保护人躯干免遭枪弹和炮弹碎片伤害的胸甲,在传统的观念中是以钢质为材料制作,为什么会变成选用"易碎的"陶瓷插板呢?下面小编为大家来揭开谜底。


登上军事舞台放光彩


防弹背心最早出现于第一次世界大战期间,英国的军事专家从法军用高锰钢做头盔以防枪弹的杀伤这一事件为灵感,研制出钢质材料制作的一种钢胸甲,重量高达约9公斤,虽能起到保护作用,但奈于过重不适宜机动作战。而在第二次世界大战中,尽管人体防护装备已有较大改进,但由于武器破坏性的增强,佩戴钢质胸甲后战场伤亡人员仍占66%,因此军事专家开始转向研究非金属材料在防弹背心上的应用,陶瓷插板开始登上舞台。


目前研究中,硬质防护板包括有防弹钢板、防弹陶瓷复合板、超高分子量聚乙烯板三大类。但是对于速度更高的穿甲弹,单独采用防弹钢板和超高分子量聚乙烯板均达不到理想防护效果,综合对比下陶瓷复合板C位出道。陶瓷插板的优点在于它的抗侵入能力强,轻便性和舒适度高,主要用于防护威力较大的冲锋枪、步枪甚至狙击步枪。


"易碎"非彼"易碎"


众所周知,陶瓷质脆易开裂和破碎,但陶瓷插板恰恰就利用这些特质来阻挡子弹的侵入。防弹陶瓷插板的防弹机理是依靠粉碎和断裂能吸收子弹的能量:当弹头撞击到陶瓷表面时,产生很强的压缩波,使子弹和陶瓷板的内部压力迅速增长,弹头由于压应力大于自身屈服强度而变形和钝化,甚至由于该应力超过破坏极限而破碎。在子弹变形的同时,陶瓷板上形成环向和径向的初始裂纹吸收动能;随着子弹继续侵入,弹头由于与陶瓷磨蚀使碎片加剧,而陶瓷也随着初始裂纹的扩展形成连续的碎片吸收能量;子弹进一步深入,陶瓷插板最终由于张力作用而形成以子弹头为顶点的破碎圆锥体。最后简单总结可以理解为陶瓷插板的"易碎"是防弹过程中"粉碎弹头"的作用,正好这种"碎"阻挡子弹的侵入从而起到防护作用。


保家卫国少不了它


纳米陶瓷高活性和耐冲击的性能,以及其优良的室温和高温力学性能、拉弯强度、断裂韧性使其不仅仅可在防弹背心上发挥巨大作用,在切削工具、轴承、发动机部件等诸多方面都有广泛的利用,并在许多超高温强腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作用。在军事领域上,陶瓷也可用于坦克装甲、速射武器、高射武器如火炮鱼雷、舰艇发动机、激光材料等方面,是未来军事领域材料应用中不可或缺的一部分。


粉体圈 作者:九月


揭秘:防弹背心为什么会选用“易碎的”陶瓷插板?