Með beitingu háþróaðrar tækni í hernaði er staða starfsmanna og eignataps að verða flóknari og flóknari. Þess vegna ætti einnig að gera ítarlegar rannsóknir og beitingu skotheldra efna. Keramik brynja og trefjastyrkt samsett efni eru mikilvægar rannsóknar- og notkunarleiðbeiningar. Gefið er yfirlit yfir nýju samsettu skotheldu keramikplötuna og aramíð skotheldu samsettu efnin, samanburður á nýju samsettu skotheldu keramikplötunni og hefðbundnu skotheldu keramikplötunni er gerður og eiginleikar hennar og nokkur vandamál sem enn eru til staðar í núverandi rannsóknum og notkun eru greindur; skotheld vélbúnaður aramíðs skotheldu samsettu efnisins er framkvæmt. Lýstu í smáatriðum og bentu á helstu þætti sem hafa áhrif á frammistöðu aramid ballistic samsettra efna.
01
Ný samsett keramik skotheld plata
Rannsóknir á keramikbrynjum eru mikilvægur þáttur í þróun og beitingu skotheldra samsettra efna. Ballistic verndaráhrif keramikbrynja eru betri en venjulegs brynjastáls. Eins og er eru óvirkar brynjur og viðbragðsbrynjur þær sem mest eru rannsakaðar og notaðar. Hvað varðar skotheldan vélbúnað, mun brynjaefnið í viðbragðsbrynjunni mynda hreyfiorku eftir að hafa verið spennt af byssukúlunni og hreyfiorkan bregst við byssukúlunni, á meðan óvirk brynja standast högg skotsins með eigin einkennum. Í dag hafa Bandaríkin, Rússland og önnur lönd notað keramik og samsett efni til að þróa brynjukerfi með betri þyngdarskilvirkni og þróað keramikplötubrynju sem hefur verið mikið notað.
1.1 Skotheld vélbúnaður
Þegar byssukúla rekst á samsettu keramik skotheldu plötuna á miklum hraða, er meginreglan um aðgerðakraft og viðbragðskraft notuð til að láta hana fara inn í skotheldu plötuna á miklum hraða og skoppa síðan út á miklum hraða með gagnstæðan kraft inni og myndar u.þ.b. hringlaga skotgat á yfirborðinu. Það nær þeim tilgangi að eyðileggja aðeins yfirborð skotheldu plötunnar án þess að valda banvænum skemmdum á heildarsamsettu skotheldu plötunni og ná þannig skotheldu.
1.2 Árangursbreytur nýrra samsettra skotheldra keramikplötur
Helstu eiginleikar keramikefna eru sýndir í töflu 1.
Keramik efni hafa mikla sértæka stífleika, mikla sértæka styrk og efnafræðilega tregðu í mörgum umhverfi. Á sama tíma, lítill þéttleiki þeirra, hár hörku og hár þrýstistyrkur miðað við málma gera þá meira notað. Háhreint ál hefur meiri þéttleika, lægri hörku og beinbrotaþol, þannig að teygjanlegt viðnám þess er lægra; uppbygging kísilkarbíð keramik gerir það að verkum að það hefur mikinn styrk, mikla hörku, slitþol, tæringarþol, mikla hitaleiðni og aðra eiginleika; Títantíbóríð hefur háan mýktarstuðul; Bórkarbíð hefur hátt bræðslumark, framúrskarandi hörku og vélræna eiginleika og þéttleiki þess er lægstur meðal nokkurra algengra keramikefna. Að auki er teygjustuðullinn hár, sem gerir það að kjörnum vali fyrir herklæði. og gott efnisval í geimsviðinu.
Helstu eiginleikar samsettra efna eru sýndir í töflu 2.
Auk þess að hafa ákveðinn stuðul verða skotheld samsett efni einnig að hafa góða lengingu, brotseigu, mikinn sérstyrk og geta viðhaldið góðum árangri við álag. E-gler hefur mikinn togstyrk en lélega seigju, en Kevlar efni hefur lágan þéttleika, mikinn styrk, góða seiglu, háan hitaþol og er auðvelt að vinna úr og móta. Bór hefur einkenni lítillar þéttleika, mikillar sérstaks styrks og hárs mýktarstuðuls.
1.3 Einkenni nýrra samsettra keramikskotheldra plötuefna
Ný samsett keramik skotheld spjöld hafa ósambærilega kosti fram yfir hefðbundna skothelda spjöld. Sjá töflu 3 fyrir sérstakan samanburð.
(1) Þolir mörg skot.Þetta efni þolir stöðugt högg margra byssukúla á sama yfirborði á sama tíma án þess að allt brotni. Það mun aðeins mynda um það bil hringlaga skotgöt á yfirborðinu án þess að hafa áhrif á skotheld áhrif annarra hluta efnisins.
(2) Það hefur góða hönnunarhæfni.Samsettar keramikplötur geta framleitt beygjuaflögun við samsvarandi horn og geta farið aftur í upprunalega lögun eftir aflögun. Hægt er að hanna þau í samsett keramik skotheld efni í ýmsum stærðum eins og flötum, bognum og hallandi yfirborðum.
(3) Hægt að gera við og endurnýta.Eftir að hafa orðið fyrir byssukúlu er hægt að fylla hringlaga skotgötin á yfirborðinu með skotheldum keramikholum og sameina aftur með skotheldu lími til að endurheimta frammistöðu upprunalega efnisins.
(4) Mikill áreiðanleiki í notkun.Þetta efni notar ítarlega ballistic eiginleika hágæða keramikplötur, UHWMPE plötur og TC4 plötur, sem gerir ballistic viðnám betri en eins efnis, og getur í raun hindrað ýmsar upplýsingar um skammbyssur og tengdar smærri og meðalstórar sprengjur.
(5) Tæknin hefur mikinn þroska og sterkan hönnunarhæfileika.Þetta efni hefur nú þegar nokkuð þroskað framleiðsluferli og hægt er að hanna það í samræmi við þarfir hvers og eins í samræmi við raunverulegar þarfir til að mæta mismunandi skotheldum þörfum.
1.4 Vandamál með núverandi skotheld samsett efni
Þar sem skotheld samsett efni eru samsett úr ýmsum efnum, eru ójafnvægi, anisotropy, flókin samsetning, flókin bilunaraðferð og flókin styrkleikaviðmið samsettra efna helstu vélfræði samsettra efna og uppbyggingar þeirra. eiginleika og auka þar með flókið og erfiðleika við greiningu, útreikninga, prófanir og hönnun samsettra efna, uppbyggingar þeirra og verndaraðferða. Hingað til hafa skotheld samsett efni enn eftirfarandi vandamál.
(1) Ófullnægjandi orkuupptaka.Ógleypt orka skotheldra efna við notkun mun valda tapi á starfsfólki og eignum og eyðingarmáttur vopna mun einnig aukast með uppfærslu vopna. Þess vegna ættu framtíðarrannsóknir og notkun að einbeita sér að því að bæta skotheldan árangur og öryggi efna í þessum þætti. .
(2) Þyngdin er ekki nógu létt.Þyngd skotheldra samsettra efna er mikilvægur þáttur í því hvort hægt sé að kynna þau og nota þau. Þess vegna ætti að draga úr þyngd skotheldra samsettra efna eins mikið og mögulegt er á sama tíma og það tryggir góða skotheldu viðnám.
(3) Styrkja og herða mótsagnir.Sérstaklega fyrir skotheld keramik samsett efni er oft erfitt að yfirstíga þessa mótsögn. Með því að bæta ákveðnum herðandi efnum við ballistískt samsett efni getur það dregið úr styrk efnisins. Hins vegar, ef styrkur efnisins er aukinn, getur seigja efnisins minnkað. Þess vegna eru margar prófanir nauðsynlegar til að finna heppilegasta styrkleika og seigleika ballistic-proof efnisins. .
(4) Varðandi samhæfni samsettra efna, þar með talið eðlisfræðilega, efnafræðilega, vélræna og annarra efniseiginleika, geta samsett efni samþætt ýmsa eiginleika til að veita betri vernd.
Að auki eru einnig atriði eins og viðmót og verð, sem ekki hefur verið leyst að fullu.
02
Aramid skotheld samsett efni
2.1 Skotheld vélbúnaður
Þegar skothelda trefjarefnið verður fyrir höggorku mun það teygjast og afmyndast. Orkan sem trefjarnar gleypa verður sú vinna sem þarf til að aflögun hennar. Vinnan sem þarf fyrir togaflögun þess og brot er brotorkan, einnig þekkt sem brotavinnan. , brotorka trefjanna er tengd fjölda trefja sem taka þátt í togaflögunarbroti. Viðfangið sem mælir andstæðingur-ballistic eiginleika trefja er orkuupptökuhraði trefjanna (brotorka á hverja massaeiningu trefja).
Þegar skotheld efni úr trefjum verða fyrir áhrifum af utanaðkomandi höggi mun lengdarálagið sem myndast við höggið breiðast hratt út í allar áttir í trefjaefninu og mynda „stuðbylgju“ (þ.e. hljóðbylgju). Hraði hljóðsins í skotheldum trefjum hefur áhrif á tafarlausa orkudreifingu, sem ákvarðar magn trefja sem taka þátt í orkuupptöku og hefur þar með áhrif á skotheld áhrif efnisins. Þess vegna er hljóðhraði í trefjum annar mikilvægur breytu sem hefur áhrif á ballistic frammistöðu trefjanna.
Lögun trefja í skotheldum efnum eru bein og boginn. Ef trefjalögun efnisins er bein, mun orkan breiðast út eftir axial stefnu trefjarins án endurkasts og orkan mun því dreifast langt og hratt; ef lögun trefja er bogin, eða trefjar Ef brot eru á trefjum, munu beygjupunktar eða brot í trefjum endurspegla hluta orkunnar, draga úr tafarlausu dreifingarsviðinu og skotheld áhrif efnisins munu einnig minnka. . Það má sjá að skotheld áhrif trefja tvívíddar tvívíddar klút verða betri en venjulegs vefnaðar klúts.
Orkuflutningi fylgir oft snerting milli trefja innan sama lags eða milli laga. Við flutning höggorku á sér stað orkuendurkast innan viðmóta allra efna og aðstæðurnar eru margvíslegar og flóknar. Þess vegna er áhrifaríkasta útbreiðsluleið höggorku dreifing meðfram trefjaásnum.
2.2 Helstu þættir sem hafa áhrif á frammistöðu aramid skotheldra samsettra efna
Frammistaða skotheldra samsettra efna er aðallega fyrir áhrifum af stuðuli og innihaldi fylkisefnisins, eiginleikum trefjaefnisins, vefnaðaraðferð og ferli trefjanna.
2.2.1 Áhrif matrix resin stuðuls á ballistic eiginleika samsettra efna
Vegna þess að lágstuðull fylkisplastefni hefur góða rakaeiginleika og stuðlar að orkugleypni, hafa lagskipt úr lágstuðull fylkisplastefni betri skothelda áhrif en hástuðull fylkisplastefni.
2.2.2 Áhrif matrixresin innihalds á ballistic eiginleika samsettra efna
Kvoða innihald fylkisins hefur mjög mikilvæg áhrif á ballistic eiginleika samsettra efna. Aukning trefjamagnsinnihalds í samsettum efnum mun bæta ballistic eiginleika, en ef trefjar rúmmál innihald er of hátt, mun ballistic eiginleikar minnka. Vegna þess að fylkisplastefnið í samsettu efninu getur sent streitu í byggingareiningunni, en ef trefjarrúmmálsinnihaldið er of hátt, verður fylkisinnihaldið í samsettu efninu of lítið, sem leiðir til lækkunar á bindivirkni milli plastefnisins og trefjarnar og á milli trefjanna og trefjanna, þannig að það hefur áhrif á heilleika lagskiptsins, teygjanlegir eiginleikar samsetts efnisins munu einnig minnka. Innihald trefjamagns vísar til hlutfalls trefjamagns í efninu á móti öllu rúmmáli efnisins, sem hægt er að breyta í svæðisþéttleika. Svæðisþéttleiki er mikilvægur þáttur í að mæla raunverulegt notagildi skotheldra spjalda. Ef það getur uppfyllt verndarkröfur ætti svæðisþéttleiki að vera eins lítill og mögulegt er við hönnun og notkun, þannig að kostnaður og þyngd geti minnkað verulega.
2.2.3 Áhrif þéttleika lagskipts flatar á ballistic frammistöðu lagskipts
Það mun vera tilhneiging til þess að trefjar renni þegar skotfæri komast í gegnum lagskipt og sumar trefjar munu ekki geta dregið úr skotsprengingu. Ef flatarþéttleiki eykst mun frásogin orka lagskiptsins aukast, sem gefur til kynna að kúluþol þess eykst með aukinni flatarþéttleika. Ballistísk frammistaða ívaflausa lagskiptsins er betri en látlausa lagskiptsins.
2.2.4 Áhrif uppbyggingar trefjaefnis á ballistic eiginleika lagskipt
Í samanburði við satín og slétt vefnaðarefni hafa tvívídd tvívídd dúkur lægsta vinnslustigið og minnsta tap á trefjastyrk. Trefjum efnisins verður raðað samsíða í beinum línum, með stærsta styrkleikagildið. Þar sem það eru engir beinir punktar sem skarast á milli trefja, er rýrnunarhraðinn í grundvallaratriðum núll, sem dregur í raun úr endurkasti álagsbylgna og forðast streitustyrk á staðbundnum stöðum þegar skotfærin hafa áhrif. Þess vegna er rofgleypniorka tvívíddar tvívíddar klútsins mikil. Vegna þess að efnisbygging tvívíddar tvívíddar dúksins er laus, stuðlar það að orkugleypni, sem gerir það að besta skotheldu frammistöðunni.
2.2.5 Áhrif fjölda dúkalaga á ballistic eiginleika lagskipt
Lág yfirborðsþéttleiki dúkur hefur betri ballistic eiginleika. Ballistísk viðnám samsettra efna ræðst af fléttum þráðum sem notaðir eru fyrir trefjarnar í efninu, efnisvefinu, fjölda laga í hverju lagi og fyrirkomulagi trefjanna. Undir tiltekinni þyngd, því þynnri og þéttari sem fléttan er og því fleiri lög sem efnið hefur, því betri verða ballistic eiginleikar efnisins. Þegar yfirborðsþéttleiki ballistic efnisins er stöðugur, ætti að íhuga efni með fleiri lögum og minni eins yfirborðsþéttleika. Á sama tíma mun bæta frammistöðu trefjanna sjálfs einnig bæta ballistic viðnám efnisins.
03
Forrit og þróunarstraumar
Háþróuð ballistísk ónæm samsett efni hafa mikinn sérstakan styrk, sérstakan stuðul, hönnun og fjölhæfni og eru ómissandi í mörgum hernaðarlegum forritum. Þeir eru grunnþættir í hönnun og lykiltækni fyrir persónuvernd og háþróuð vopn og vígbúnað. Þess vegna, fyrir stofnun, ef hún getur farið inn á þetta rannsóknar- og umsóknarsvið og orðið hæfur birgir ákveðinnar vörutegundar, mun það hafa mikla stefnumótandi þýðingu bæði hvað varðar félagslegan og efnahagslegan ávinning.
Samsett efni hafa góða frammistöðu vegna þess að þau sameina viðkomandi kosti styrkingarefna og fylkja. Þeir eru einnig ört vaxandi og efnilegustu skotheldu efnin. Skotheld efni eru smám saman að þróast í fjölbreytni og samsetningu og ýmis ný skotheld efni með mikla hörku og mikla hörku hafa komið fram til að takast á við flóknari verndarvandamál. Með þróun léttra og skilvirkra brynjakerfa hafa kostir skothelds keramik og trefjastyrkt skotheld samsett efni orðið sífellt meira áberandi. Ný samsett keramik skotheld spjöld hafa ósambærilega kosti við hefðbundna skothelda spjöld, en ekki er hægt að hunsa núverandi vandamál, þannig að við leggjum áherslu á Til þess að leysa vandamálin sem eru til staðar í skotheldum samsettum efnum, er stöðug hagræðing á efniseiginleikum núverandi rannsóknaráhersla.
