Balistik kompozit materiallar ko'p shakllarda keladi va turli xil ishlash darajalarini taklif qiladi. Ular orasida tolali mustahkamlangan kompozitlar engil vazni va penetratsiyaga kuchli chidamliligi bilan ajralib turadi. Ular bugungi kunda eng ko'p o'rganilayotgan ballistik materiallar va bozorda eng tez-o'sayotgan segmentdir.
Tolalar bilan mustahkamlangan ballistik kompozitlarda keng qoʻllaniladigan-yuqori samarali tolalarga Kevlar tolasi, uglerod tolasi, ultra{2}}yuqori-molekulyar{4}}polietilen (UHMWPE) tolasi va shisha tola kiradi. Sanoatda tez-tez muhokama qilinadigan savollardan biri - uglerod tolasining o'zi ballistik himoya qilish uchun ishlatilishi mumkinmi.
Uglerod tolasini ballistik himoya qilish uchun ishlatish mumkinmi?
Balistik kompozitlarning ishlash tamoyillari
Snaryad kompozit materialga kirganda, bir vaqtning o'zida bir nechta shikastlanish mexanizmlari paydo bo'ladi. Bularga laminatning delaminatsiyasi, tola-qatronlar bilan bog'lanishi, tolaning cho'zilishi va orqa yuzaning deformatsiyasi kiradi. Bu jarayonlar davomida snaryadning kinetik energiyasi asta-sekin kamayadi, bu esa ballistik himoyaga olib keladi.
Ta'sirdan keyin aloqa nuqtasida stress to'lqinlari hosil bo'ladi. Bu to'lqinlar ikki asosiy yo'l bilan tarqaladi. Birinchidan, ular tolalar o'qi bo'ylab harakatlanadilar. Elyaflar kesishish joylarida qatronlar bilan bog'langan. Stress to'lqinlari bu nuqtalarga yetganda, ular boshqa tolalarga o'tadi. Bu stressni taqsimlash maydonini oshiradi va energiyani yo'qotishga yordam beradi. Ikkinchidan, kuchlanish to'lqinlari tola-qatron interfeysiga etib kelganida, ko'zgu paydo bo'ladi va delaminatsiya hosil bo'ladi. Bu jarayon qo'shimcha energiyani yutadi.
Tolalar bilan mustahkamlangan ballistik kompozitlarda{0}}zarba yuzi, asosan, qirqish buzilishiga duchor bo'ladi, orqa yuz esa, asosan, cho'zilishdan aziyat chekadi. Shu sababli, bitta turdagi tolalar bilan mustahkamlangan kompozitlar ko'pincha optimal ballistik ko'rsatkichlarga erisha olmaydi. Turli tolalarni birlashtirib, qatlamli strukturani loyihalash orqali yaxshiroq ballistik himoyaga erishish mumkin.
Uglerod tolasining umumiy ko'rinishi
Uglerod tolasi umumiy massaning 90% dan ko'prog'ini uglerodga ega bo'lgan tolalarni anglatadi. U organik tolalardan qattiq{2}}fazali reaksiyalar orqali hosil boʻladi va tolali polimer uglerod materialini hosil qiladi. Uglerod tolasi past og'irligi, yuqori quvvati, yuqori moduli, issiqlikka chidamliligi, zarba qarshiligi, kimyoviy barqarorligi va past termal kengayishi bilan mashhur.
Biroq, uglerod tolasi uzilishda past cho'zilish va cheklangan qattiqlikka ega. Shu sababli, u kamdan-kam hollarda yolg'iz qo'llaniladi va asosan kompozitlarda mustahkamlovchi material sifatida qo'llaniladi.
Ballistik yeleklar va boshqa himoya zirhlari zarba energiyasini o'zlashtira oladigan va tarqatadigan qatlamli materiallarga tayanadi. Ushbu materiallar odatda yuqori kuchlanish kuchiga ega va stress ostida deformatsiyalanishi mumkin, bu o'q energiyasini yo'qotishga yordam beradi.
Uglerod tolasi juda yuqori quvvatga ega bo'lsa-da, u zaif egiluvchanlikka ega va kinetik energiyani yutish va tarqatish qobiliyatiga ega. Bundan tashqari, u mo'rt va zarba yoki takroriy yuk ostida sindirishga moyil. Natijada, faqat qatron va uglerod tolasidan tayyorlangan uglerod tolali kompozitlar ballistik himoya qilish uchun samarali emas. Amalda uglerod tolasi odatda ballistik samaradorlikka erishish uchun boshqa yuqori samarali tolalar bilan birlashtiriladi.
Balistik materiallarda uglerod tolasining roli
Agar uglerod tolasi asosiy o'q{0}}to'xtatuvchi material sifatida mos kelmasa, nega u hali ham ba'zi ballistik kompozitlarda qo'llaniladi?
Uglerod tolasi yuqori o'ziga xos kuch va chidamlilik uchun baholanadi. Balistik materiallarda mustahkamlovchi komponent sifatida foydalanilganda, ayniqsa Kevlar yoki boshqa ballistik tolalar bilan birlashganda, teshilish va parchalanishga chidamliligini oshiradi. Shu bilan birga, u umumiy og'irlikni kamaytiradi, bu esa kiyishning qulayligi va harakatchanligini oshiradi.
Uglerod tolasi asosan quyidagi yo'llar bilan hissa qo'shadi:
Strukturaviy mustahkamlash:
Uglerod tolasi kompozit ballistik materiallarga strukturaviy yaxlitlikni qo'shadi. Kevlar yoki boshqa ballistik tolalar bilan qatlamlangan bo'lsa, u zarbadan keyin materialning yaxlitligini saqlashga yordam beradi va zarba energiyasini taqsimlashni qo'llab-quvvatlaydi, penetratsiya xavfini kamaytiradi.
Og'irlikni kamaytirish:
Balistik kompozitlar odatda snaryadlarni to'xtatish uchun ko'p qatlamli tuzilmalarga tayanadi. Uglerod tolasining past zichligi umumiy vaznni kamaytirishga yordam beradi, foydalanuvchi uchun qulaylik va moslashuvchanlikni oshiradi.
Xulosa
Uglerod tolasi yuqori quvvat va past og'irlikni ta'minlaydi, ammo uning mo'rtligi va cheklangan energiyani yutish qobiliyati tufayli u o'z-o'zidan ballistik emas. Uning qattiqligi va zarba ostida sinish tendentsiyasi uning o'qlarni to'xtatish samaradorligini pasaytiradi. Biroq, kompozit tizimning bir qismi sifatida foydalanilganda, uglerod tolasi ballistik ishlashni qo'llab-quvvatlashi mumkin. Uning strukturaviy kuchini energiyani yutadigan va tarqatadigan boshqa tolalar bilan birlashtirib, samarali ballistik himoyaga erishish mumkin.
Ba'zi kontent onlayn manbalar; agar kerak bo'lsa, olib tashlash so'rovlari uchun biz bilan bog'laning.
