几种影响防弹衣防护性能的因素
1.日光照射的影响:当今世界上软质防弹衣用得最多的材料是凯夫拉或其他防弹纤维。它们在阳光照射下,会加速老化。若把未老化的新材料的抗张强度定为100%,随着阳光照射时间的加长其抗张强度急剧下降,照射2000小时后,其抗张强度下降至20%左右。
由此可见,在验收防弹衣时,应检查是否加了防光层。材料要放在黑暗处存放,用裸露的材料作测试时,应考虑存放时间的因素。
2.潮湿的影响:防弹纤维受潮后,也会严重影响其材料的强度,在检查防弹衣时,一定要看是否有防潮层或作过防潮处理、以避免潮气侵入,而使强度降低,否则,当时测试合格,过不久因受潮变质就成了废品。另外,对测试过的防弹衣,若希望留下未穿透的凯夫拉片再用,需注意采取防潮措施。
3.温度影响;防弹纤维在10℃至240℃之间时,对其强度的影响较小。但在测试中弹后,其巨大的冲击动能受防弹衣的阻挡,而转化为子弹和防弹层的变形位能和热能,此热能使防弹衣和弹头的温度升高。为使温度限制在240℃以下,就应该适当控制动能转化为位能和热能的比例。能量是守恒的,增加向位能转化的比例,就会降低向热能转化的比例,也就控制了温度的升高。如何来控制这个比例?可从选材、结构设计和制作工艺上作文章。一般讲,若选模量大的材料,在相同的应变下,承受的应力小,但吸收能量的本领大,也就是提高了向位能转化的比例、对降温是有好处的。就以模量大的凯夫拉49与模量小的凯夫拉29作一个比较,从应力应变图就可以一目了然,图中阴影部分的面积代表吸收能量的大小,显然凯夫拉29较凯夫拉49与应变轴围成的面积大。所以,为了降低弹头冲击防弹衣时产生的温度,选-用凯夫拉29此选用凯夫拉49为好。当然,这里只考虑了一个方面,在选材时要衡量利弊、全盘考虑,不能顾此失彼。
4.结构设计的影响:在设计结构时,加缓冲层,对于吸收动能会起良好的作用,它会大大降低对人体的内脏伤害,最近,中国人民解放军第三军医大学野战外科研究所设计了一种缓冲层,不但能够吸收冲击动能,而且还能最大限度地分散冲击动能。他们巧妙地在防弹衣内加了一层塑料或橡皮条,按一定的间距,向经纬方向排列。这种结构经实弹测试,其冲击凹陷坑深几乎为零。这样就大大降低了对人体的损害。此项设计已获国家专利。
5.制作工艺的影响:有些厂家为了增加防弹衣的防穿透性能,往往将多层的凯夫拉片以经纬方向都衔起来,衔愈密,刚度愈大,但穿着不舒服,同时也降低了吸收冲击动能的性能。在这一点上,是衔好,还是不衔好,英美的制造公司有截然不同的看法。到底如何取舍,我看要以哪个是主要矛盾为依据,根据具体情况而定。
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