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揭秘防弹玻璃为什么那么厉害

2023-02-10 12:15:35 点击数:
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揭秘防弹玻璃为什么那么厉害

定义:防弹玻璃是由玻璃(或有机玻璃)和优质工程塑料经特殊加工得到的一种复合型材料,它通常是透明的材料,通常包括聚碳酸酯纤维层夹在普通玻璃层之中。


说到防弹玻璃,先来说个故事。

在1998年的一天夜里,时任格鲁吉亚总统的谢瓦尔德纳泽在参加完一场活动乘汽车回家的途中,由于安保不是很严密,从路边的隐蔽处突然窜出几十个手持冲锋枪的杀手,向这位的座驾疯狂射击,甚至还狂扔手榴弹。总统的豪华座驾被打的面目全非,但是总统却安然无恙。当然,这要归功于总统的那辆豪华防弹轿车了,这也是一辆采用了防弹玻璃的轿车,才能让总统大难不死,躲过了子弹和手榴弹的进攻。

子弹的冲击力虽然很大,但是撞上防弹玻璃后,甚至被弹了回去,还可以看到物质从里面喷出。那是因为防弹玻璃通常是两层的。一般来说,防弹玻璃都是单向防弹的,当然也有双向的。而单向的一般有两层玻璃,各有不同的用途,外面一层易碎,而里面一层相对来说很柔韧,中间可能还有填充物。子弹从外面高速击中外层玻璃时,由于这一层易碎,所以这会吸收掉相当一部分子弹带来的动能,并将这个动能传播出去,所以你看到附近的玻璃也碎掉了。由于大部分动能都能分散出去了,当子弹击中里面一层柔韧玻璃时,造成的破坏就非常小了。

世界上的防弹玻璃身产商都有自己的独秘方,但是原理都一样。几乎都是在普通玻璃种采用聚碳酸酯材料作为夹层,不同厂商生产的防弹玻璃各异。但基本上都是在普通的玻璃层中夹上聚碳酸酯材料层,聚碳酸酯无色透明,耐热,抗冲击,具有高透光性,而且还能阻燃,是一种非常好的高分子聚合物,非常适合用来制作防弹玻璃。由这种材料制成的防弹玻璃的厚度一般是在7毫米到75毫米之间。由于外层的聚碳酸酯玻璃材料层将大量子弹动能充分吸收,因此这一层玻璃实际上阻止了子弹穿透玻璃内层。

防弹玻璃实际上在第二次世界大战中就获得了广泛的使用,但是当时的防弹玻璃很厚,通常有超过10厘米厚,非常笨重。而现在,这样笨重的防弹玻璃甚至可以用来放火箭筒的爆炸。一颗子弹击中玻璃只能算是轻度爆炸,但是一个火箭筒发射的火箭弹击中防弹玻璃就要算是爆炸了,这种爆炸所产生的飞速膨胀的强大冲击波和剧烈震动可以引起玻璃的大规模破坏。

由于弹药的爆炸、强大的冲击波和剧烈的震动造成的碎片是来源于武器自身以及周围环境物体的碎裂,而爆炸造成的伤害首先是冲击波造成的伤害,那么要想抗得住炸弹造成的剧烈破坏,防弹玻璃的首要条件就是能经受住冲击波的打击,其次才是防止碎片乱飞给人体造成的伤害。

结构组成防弹玻璃实际上是由透明胶合材料将多片玻璃或高强度有机板材粘接在一起制成的。

一般有以下三层结构:

①承力层:该层首先承受冲击而破裂,一般采用厚度大、强度高的玻璃,能破坏弹头或改变弹头形状,使其失去继续前进的能力。

②过渡层:一般采用有机胶合材料,粘接力强、耐光性好,能吸收部分冲击能,改变子弹前进方向。在夹层玻璃中夹一层非常结实而透明的化学薄膜。这不仅能有效地防止枪弹射击,而且还具有抗浪涌冲击、抗爆、抗震和撞击后也不出现裂纹等性能。

③安全防护层:这一层采用高强度玻璃或高强透明有机材料,有较好的弹性和韧性,能吸收绝大部分冲击能,并保证子弹不能穿过此层防弹玻璃最重要的性能指标就是防弹能力。

防弹能力的指标是从两方面来衡量的,一方面是安全防护能力,另一方面是所防护枪支的杀伤能力。防弹玻璃实际上被发明的时间并不长,只有100来年。

它是由法国科学家别涅秋克偶然发明的。当时,别涅秋克跟平常一样来到实验室做试验,在他打扫实验室的时候,无疑之中将一个玻璃烧杯摔到了地上。当他捡起这个烧杯的时候却惊奇的发现,这个杯子并没有碎掉,而只是在杯身出现了纵横交错的裂纹,却没有一块碎片。别涅秋克非常震惊,完全搞不明白这到底是怎么回事。在经过冥思苦想后,他终于搞明白这是因为这个杯子装过硝酸纤维素溶液,因此在杯子上留下了一层薄薄的膜,就是这一层膜起到了粘合的作用,阻止了玻璃碎掉。又过了几年,别涅秋克在报纸上看到,一辆小汽车因为车祸,车上有两人被碎玻璃划成重伤,他感到异常痛心,又想起了他那个没有碎裂的烧杯。于是,他开始重新研究这个有一层膜的杯子,经过多次试验,最终经过加入、加压和黏合制成的玻璃在破碎后,碎片被粘住了,保护了人身安全。

从此,这种玻璃被广泛的使用在了汽车、飞机甚至宇宙飞船上,随着科学的进步,现在的防弹玻璃更是用途非常广泛,技术也获得了极大进步。

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