【原创】安倍遇刺,假如他穿了陶瓷防弹衣,能否死里逃生?


来源:中国粉体网   山川

[导读]  关于防弹材料,你了解多少?

中国粉体网讯  前段时间,日本前首相安倍晋三被刺杀身亡引起了全球轰动。除了那形同虚设的安保团队上了热搜之外,很多人还好奇安倍为什么没有穿防弹衣。

 

安倍能被“稳、准、狠”的击中丧命,并结合各大媒体报道发出的现场照片来看,安倍晋三的确没有穿戴防弹衣。

 

作为陶瓷人不禁好奇,假如他穿上陶瓷防弹服,是否会死里逃生?


关于防弹材料,你了解多少?


1901年的一天,美国总统威廉.麦肯雷被刺身亡,举国震惊。震惊之余,美国有些人开始反思:为什么不能做一款能有效阻挡子弹的“衣服”呢?于是,人们开始寻找防弹的方法。


第一次世界大战期间,防弹衣的研制进入了实质阶段,当时的主要方法就是将钢板置于天然纤维织物里。然而,由于钢板太笨重,再加上防弹效果不好,各国研制出的防弹衣并没有得到真正普及。


第二次世界大战期间,英国先硏究出了由三块高锰钢板组成的防弹背心;不久后,美国也研制出了由铝合金与高强尼龙组合的防弹背心。这两种防弹背心,无论是硬度还是强度,都较以往得到很大提升,但却依然没有解决重量问题。



苏军在二战期间装备的“斯大林格勒”金属硬质防弹衣


20世纪70年代,美国杜邦公司研制出一种合成纤维叫“凯夫拉”,防弹衣材料发生了历史性变革。“凯夫拉”吸引弹片能量是尼龙的1.6倍,钢材料的2倍,关键是它彻底解决了防弹衣笨重的问题。


从早期皮革裹铁的甲胄时代到今天的合成材料时代,防弹材料历经了3代的发展。从“以钢克刚”的金属防弹时代到“以柔克刚”的合成高分子时代,继而到“刚柔并济”的复合防弹材料时代。


如今,防弹技术已经实现了超速发展,新的防弹材料也不断被开发出来,如金属(特种钢、铝合金、钛合金)、陶瓷片(刚玉、碳化硼、碳化硅、氧化铝)、玻璃钢、尼龙、凯夫拉、超高分子量聚乙烯纤维、液体防护材料等材料,以及复合型防护结构材料。同时,防弹材料也不仅仅用来制造防弹衣,还可广泛用于航空战舰、装甲战车系统及军工、民用特种车辆等。


陶瓷防弹材料脱颖而出


什么防弹材料最给力(有人说安倍的厚脸皮是最强防弹材料~~~)?


防弹材料种类较多,不同的应用场景对防弹材料的需求不同。其中陶瓷材料相对于传统金属材料的低密度、高硬度、高强度、高弹性模量以及抗热震并且防辐射等性能使其在防弹装甲领域脱颖而出,已成为一种广泛应用于防弹衣、车辆和飞机等装备的防护装甲材料。


单相防弹陶瓷


自21世纪以来,防弹陶瓷发展迅速,种类较多,包括氧化铝、碳化硅、碳化硼、氮化硅、硼化钛等,其中以氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、碳化硼陶瓷应用最广。下表为3种陶瓷的特征性能。


3种典型防弹陶瓷的性能



1、氧化铝陶瓷


氧化铝陶瓷作为离子键化合物,化学键力强,熔点高(2050℃),具有良好的抗氧化性和化学惰性,烧结制品表面光洁、尺寸稳定、价格低廉,故广泛应用于各类装甲车辆和军警防弹服等。但Al2O3较高的密度、偏低的硬度和断裂韧性,使其抗弹性能较低。



氧化铝防弹板,实物来源:河南济源兄弟


2、碳化硼陶瓷


碳化硼是强共价键化合物,共价键高达93.9%,具有高的熔点,超常的硬度(35~45GPa),仅次于金刚石和立方氮化硼,尤其是近于恒定的高温硬度以及良好的力学性能,使B4C成为发展潜力很大的高温耐磨材料之一。B4C的密度在几种常用装甲陶瓷中最低,加上弹性模量较高,使其成为军事装甲和空间领域材料方面的首选。B4C陶瓷存在的主要问题是价格昂贵(是氧化铝的10倍左右)、脆性较大,限制了其作为单相防护装甲的广泛应用。



碳化硼防弹陶瓷,实物来源:上海戎创铠迅


3、碳化硅陶瓷


碳化硅共价键极强,在高温下仍具有高强度的键合,这种结构特点赋予了碳化硅陶瓷优异的强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀、高热导率、良好的抗热震性等性能;同时碳化硅陶瓷价格适中,性价比高,是最有发展潜力的高性能装甲防护材料之一。


多相防弹陶瓷


尽管单相陶瓷具备一定的防弹能力,但共性的问题是断裂韧性低、脆性大,因此,防弹陶瓷的强韧化一直是研究的热点方向。强韧方法主要包括多元陶瓷体系复合、功能梯度陶瓷、层状结构设计等。


如Medvedovs⁃ki对SiC-Al2O3、SiC-Si3N4-Al2O3、SiC-Si-Al2O3和SiC-Si3N4-Si-Al2O3这些碳化硅基的复合材料进行了研究,通过无压烧结和反应烧结实现制备,并进一步证实其物理性能如硬度等,以及吸收能量的能力比单一的材料体系都有一定程度的提高,反应烧结SiC基复合陶瓷的防护系数可达到3级或4级,制得的SiC-Si3N4-Al2O3和反应烧结SiC也具有很好的抗多发打击性。


透明陶瓷


现代化战争对装甲系统的要求越来越高,不仅要求能够实现全方位的防护,还要求不能妨碍士兵们的行动能力,而化“被动”为“主动”,发展能预先识别目标,并利用诱饵触发和物理摧毁方式破坏来袭武器的“主动装甲”,成为作战中的一大优势。以氮氧化铝(AlON)和镁铝尖晶石(MgAl2O4)为代表的透明陶瓷已应用于装甲防护领域,既能保护人体又能随时观察敌情。



氮氧化铝透明陶瓷,来源:上海硅酸盐研究所


总结


近代以来,伴随着热武器的更新迭代,其对有生力量的杀伤力也逐渐增强,面对威胁力日益提高的“矛”,必须铸就坚不可摧的“盾”以提高军事防护性能和安全等级。陶瓷材料凭借高比刚度、高比强度和在许多环境下的化学惰性以及相对于金属的低密度、高硬度和高抗压强度,使其成为了十分具有吸引力的防弹材料。所以,回到我们开头那个话题,小编认为如果安倍穿了陶瓷防弹服的话,大概率是不会丧命的。


参考来源:

[1]吴燕平等.防弹装甲中的陶瓷材料

[2]罗娟等.防弹陶瓷的烧结工艺及发展现状

[3]程刚.你所不知道的防弹衣

[4]陈娟等.现代防弹材料发展概观


(中国粉体网编辑整理/山川)

注:图片非商业用途,存在侵权告知删除


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作者:山川

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