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内蒙古防弹玻璃是如何工作的?厚钢板或水泥墙不会被子弹穿透,但许多时候我们需要良好的视野。

2020-05-11

内蒙古防弹玻璃薄的玻璃无法抵挡子弹,你不能指望为银行的橱窗设计1米厚的玻璃墙,更没办法将50厘米厚的玻璃窗安装到汽车的车门上,这时候我们需要用到力学原理来解决这一悖论。在玻璃窗上贴PVB膜可以增加安全性:PVB树脂(聚乙烯醇缩丁醛)是一种应用非常广泛的高分子材料,它无色透明,光折射率与玻璃接近,有非常强的柔韧性,粘性强。当我们在两块玻璃板之间夹一层PVB时,它就能发挥出以下三种有益特性:PVB的高韧性使子弹的冲击力不再集中于一点,而是分布在更大面积的玻璃板上;

防弹玻璃的碎裂面积更大,这分散了子弹的冲击力,PVB的高黏性能将玻璃碎片粘合在一起,玻璃比子弹的硬度更高,因此它将迫使子弹更多地产生变形甚至破碎;PVB的中间层具有粘弹性,在受到撞击的过程中,以及撞击发生后的静态载荷下它会发生塑性变形,塑性变形与玻璃的脆性变形一同发生,这种变形将子弹的大部分动能转化为热能,从而吸收子弹的能量并减少子弹的穿透力。

防弹玻璃通过多层叠加化解冲击力防弹玻璃的防护能力与它中间PVB的层数相关,单层的PVB更轻薄,但只能提供有限的抗打击能力,对付小口径的手枪子弹或许问题不大,但9毫米子弹或更坚硬的弹头就很容易击穿它,特斯拉Cybertruck或许就是这样的例子。可能是成本原因吧,市场上有许多防弹车窗做得确实比特斯拉要好。为了对重点目标进行防护(比如保护美国总统),防弹玻璃需要保证不被狙击步枪的子弹射穿。这就需要用5层玻璃加4层PVB膜,或者在中间加上一层透明的聚碳酸酯纤维材料。内蒙古防弹玻璃聚碳酸酯具有很强的耐冲击性能,但它很容易被刮伤,所以将其夹在两层玻璃和PVB的中间可以显著提高玻璃的抗弹性能。

防弹玻璃用的是钢化玻璃吗?不是。通常情况下,防弹玻璃使用的是热强化处理后的玻璃,它的硬度介于普通平板玻璃与钢化玻璃之间。这是因为普通玻璃强度低;钢化玻璃尽管很硬,但在破裂时会变成很小的碎片,这大大削弱了抵挡第二发子弹的能力。热强化玻璃介于二者之间,它在受到枪击时并不会整个儿碎裂,因此有足够的强度抵抗接下来的撞击。

总结:无论是普通的钢板还是玻璃,它们在子弹强大的动能面前都很脆弱,显得不堪一击。防弹玻璃充分利用了玻璃的硬度和PVB的柔韧性,通过将这两种材料相互叠加粘合在一起,使其既保持了透明又刚柔相济。当子弹撞击玻璃表面时,玻璃会发生破碎,但它后面的PVB材料使碎片不会飞溅开来,而是产生塑性变形,通过一层层的玻璃破碎、一层层的高分子材料变形,子弹的动能迅速被削弱。与此同时,子弹也在与玻璃的撞击和挤压过程中变形碎裂,最终强大的动能转化为热能,将子弹的冲击力全部化解。

这就是防弹玻璃的物理学。当然,防弹玻璃并不能阻挡所有子弹,内蒙古防弹玻璃如果子弹是钢芯、动能足够大,或者防弹玻璃本身不够厚,它还是可以被洞穿的。

内蒙古防弹玻璃

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