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防彈材料的雛形
如今,防彈材料絕對(duì)算得上是高科技領(lǐng)域,涵蓋了好多種性能獨(dú)特的材料。其實(shí),防彈制品的雛形在幾千年前就已經(jīng)出現(xiàn),那就是兩軍對(duì)戰(zhàn)時(shí),士兵穿的盔甲和手持的盾牌,當(dāng)然,那個(gè)時(shí)代還沒(méi)有子彈,但別忘了,弓箭的殺傷力同樣巨大。
鑒于盔甲對(duì)身體防護(hù)的重要性,古代各國(guó)對(duì)盔甲的研究投入非常大,各種各樣的盔甲都曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò),有皮甲、鱗甲、板甲等。材料涵蓋了皮革、金屬、木制品等。
(現(xiàn)代人復(fù)原的紙甲)
據(jù)傳,中國(guó)當(dāng)時(shí)還制造了粗纖維的紙甲,防御能力十分突出,并不比鐵甲差。《新唐書(shū)》曾有記載:“襞紙為鎧,勁矢不能透。”襞在這里是折疊的意思,意思就是用紙疊的鎧甲,飛箭都不能穿透。
由此可見(jiàn),古人為減少傷亡,在防御裝甲上嘗試了很多辦法。
現(xiàn)代防彈材料的崛起
戰(zhàn)爭(zhēng)是殘酷無(wú)比的,尤其是隨著進(jìn)入熱兵器時(shí)代,以往的防御裝備在現(xiàn)代槍械面前如薄紙一般,裝備差距過(guò)大令戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)果毫無(wú)懸念,各個(gè)國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的生命安全也飽受其害。
1901年的一天,美國(guó)總統(tǒng)威廉.麥肯雷被刺身亡,舉國(guó)震驚。震驚之余,美國(guó)有些人開(kāi)始反思:為什么不能做一款能有效阻擋子彈的“衣服”呢?于是,人們開(kāi)始尋找防彈的方法。
第一次世界大戰(zhàn)期間,防彈衣的研制進(jìn)入了實(shí)質(zhì)階段,當(dāng)時(shí)的主要方法就是將鋼板置于天然纖維織物里。然而,由于鋼板太笨重,再加上防彈效果不好,各國(guó)研制出的防彈衣并沒(méi)有得到真正普及。
第二次世界大戰(zhàn)期間,英國(guó)先硏究出了由三塊高錳鋼板組成的防彈背心;不久后,美國(guó)也研制出了由鋁合金與高強(qiáng)尼龍組合的防彈背心。這兩種防彈背心,無(wú)論是硬度還是強(qiáng)度,都較以往得到很大提升,但卻依然沒(méi)有解決重量問(wèn)題。
(圖為蘇軍在二戰(zhàn)期間裝備的“斯大林格勒”金屬硬質(zhì)防彈衣,幾乎
全部是由鋼板構(gòu)成的。從材料到結(jié)構(gòu),和一戰(zhàn)期間的“防彈護(hù)胸”如出一轍。)
20世紀(jì)70年代,美國(guó)杜邦公司研制出一種合成纖維叫“凱夫拉”,防彈衣材料發(fā)生了歷史性變革。“凱夫拉”吸引彈片能量是尼龍的1.6倍,鋼材料的2倍,關(guān)鍵是它徹底解決了防彈衣笨重的問(wèn)題。
如今,防彈衣技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超速發(fā)展,新的防彈材料也不斷被開(kāi)發(fā)出來(lái),如金屬(特種鋼、鋁合金、鈦合金)、陶瓷片(剛玉、碳化硼、碳化硅、氧化鋁)、玻璃鋼、尼龍、凱夫拉、超高分子量聚乙烯纖維、液體防護(hù)材料等材料,以及復(fù)合型防護(hù)結(jié)構(gòu)材料。
陶瓷在防彈材料中脫穎而出
自21世紀(jì)以來(lái),防彈陶瓷發(fā)展迅速,種類(lèi)較多,包括氧化鋁、碳化硅、碳化硼、氮化硅、硼化鈦等,其中以氧化鋁陶瓷(Al2O3)、碳化硅陶瓷(SiC)、碳化硼陶瓷(B4C)最受關(guān)注。
不同防彈陶瓷材料性能對(duì)比
氧化鋁陶瓷密度最高,加工門(mén)檻較低,在成本方面優(yōu)勢(shì)巨大,依據(jù)純度分為85/90/95/99氧化鋁陶瓷,相應(yīng)的硬度和價(jià)格也依次增高。
(來(lái)源:河南濟(jì)源兄弟材料有限公司)
碳化硅陶瓷密度相對(duì)較低,硬度較高,屬于性?xún)r(jià)比較高的結(jié)構(gòu)陶瓷,因此也是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣的防彈陶瓷。
(來(lái)源:河南濟(jì)源兄弟材料有限公司)
碳化硼陶瓷在這幾種陶瓷中密度最低,硬度最高,但同時(shí)其對(duì)加工工藝的要求也很高,需要高溫高壓燒結(jié),因而成本也是這3種陶瓷中最高的,但它的防彈性能卻是這三者中最高的。在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)期間,美軍裝備的各型防彈衣使得伊戰(zhàn)陣亡率較越戰(zhàn)有明顯下降。伊拉克戰(zhàn)場(chǎng)有足夠的實(shí)例證明,裝備帶有碳化硼防彈板的“攔截者”的士兵沒(méi)有因被AK或更高級(jí)別的武器擊穿保護(hù)部位而死亡。
如今,防彈衣技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超速發(fā)展,中國(guó)、美國(guó)、荷蘭是目前全世界唯一能從原料研發(fā)到制作一條龍生產(chǎn)防彈衣的國(guó)家。而中國(guó)制造的防彈衣占全球市場(chǎng)的70%,誕生了一批有影響力的生產(chǎn)企業(yè)。河南濟(jì)源兄弟材料有限公司就是其中一家技術(shù)先進(jìn)的防彈陶瓷生產(chǎn)企業(yè)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)濟(jì)源兄弟材料)。
濟(jì)源兄弟材料現(xiàn)有粉體材料、防彈防護(hù)材料兩大生產(chǎn)加工基地,是國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)的氧化鋁防彈陶瓷生產(chǎn)企業(yè)。隨著于8月13-14日在鄭州舉辦的“2021第四屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”的日益臨近,7月12日,中國(guó)粉體網(wǎng)會(huì)展部總經(jīng)理孔德宇一行參訪了該企業(yè)。
中國(guó)粉體網(wǎng)一行與濟(jì)源兄弟材料副總經(jīng)理賀小芬(中間)合影留念
據(jù)濟(jì)源兄弟材料副總經(jīng)理賀小芬介紹,防彈防護(hù)材料基地是兄弟公司防彈陶瓷的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)加工基地,年產(chǎn)值達(dá)五千余萬(wàn)元。產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)俄羅斯、東歐等世界各地,在防彈陶瓷領(lǐng)域內(nèi)享有盛譽(yù);噩F(xiàn)有全自動(dòng)壓機(jī)、電推板窯,高溫梭式窯爐等生產(chǎn)設(shè)備以及各種專(zhuān)業(yè)檢測(cè)設(shè)備。
(來(lái)源:河南濟(jì)源兄弟材料有限公司)
濟(jì)源兄弟材料還有自己的粉體生產(chǎn)加工基地,現(xiàn)有氧化鋁微粉、氧化鋁瓷粉、氧化鋁造粒粉等專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)加工車(chē)間,是國(guó)內(nèi)α-氧化鋁粉體材料的主要生產(chǎn)廠家之一,在國(guó)內(nèi)氧化鋁行業(yè)、耐火材料行業(yè)享有盛譽(yù)。
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