给你真实的防弹衣

前面不少人做了防弹衣的讨论,对防弹衣持否定态度的人不外下面几个理由:1.防弹衣不防弹或者中弹后伤害更大;2.防弹衣性质不稳定,只有2~3年的寿命;3.太重。那么在讨论前,我们先要弄明白,什么是防弹衣,为什么国内还不能广泛装备的原因在哪里?

从枪械产生开始,人们就已经开始防弹衣的研究,正如矛跟盾的关系一样,有矛,就有盾存在的理由,枪械的产生就催生了防弹衣这一产物。从以前的铁制防弹衣开始,防弹衣是为了抵御子弹为目的而产生的,至于后面的破片防御不过是买大送小,顺便而已。对此可以查找维基百科全书,http://en.wikipedia.org/wiki/Bulletproof_vest,如下图。

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“In 1538, Francesco Maria della Rovere commissioned Filippo Negroli to create a bullet proof vest. In 1561, Maximilian II, Holy Roman Emperor is recorded as testing his armor against gun-fire. ”可见,防弹衣从一开始就是以防子弹射击为目的的,而不是某些人说的,防弹衣是防破片,不防子弹。

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Testing a bulletproof vest in Washington, DC. September 1923

好了,旧式的防弹衣我们可以先放一放,看看现在最受关注的Kevlar防弹衣,也就是芳纶防弹衣。要搞清楚这芳纶防弹衣,芳纶究竟是什么东西?有多少种类,防弹衣用的是哪一种,我国能否生产,这些就是讨论下面问题前必须搞清楚的要点。芳纶的全称是“芳香族聚酰胺纤维”,英文为Aramid fiber,是一类新型的特种用途合成材料。因为构成纤维的高聚物长链分子中含有酰胺基,所以与锦纶一样,同属于聚酰胺类纤维。但不同的是,构成锦纶的高聚物大分子中连接酰胺基的是脂肪链,而芳香族聚酰胺纤维中连接酰胺基的是芳香环或芳香环的衍生物,所以把这类纤维统称为芳香族聚酰胺纤维,简称芳纶。

芳纶的种类众多,而应用比较广泛的是芳纶1313和芳纶1414,芳纶1313由杜邦公司首先制作出来,是优秀的防火纤维,注册商品名是“Nomex(诺美克斯)”;芳纶1414才是防弹纤维,注册商品名是“Kevlar(凯夫拉)”。芳纶1414,其化学名称为聚对苯二甲酰对苯二胺(英文名称简称PPTA)。美国杜邦公司商品名为Kevlar。它是第一个有价值并且现在仍然在大量生产和使用的高性能纤维。芳纶1414 有极高的强度,大于28 克/ 旦,是优质钢材的5~6 倍,模量是钢材或玻璃纤维的2~3 倍,韧性是钢材的2 倍,而重量仅为钢材的1/5。(芳纶1414的强韧性也使其裁切与加工异常困难,需要昂贵的专用工具)。芳纶1414的连续使用温度范围极宽,在-196℃至204℃范围内可长期正常运行。在150℃下的收缩率为0,在560℃的高温下不分解不熔化,耐热性更胜芳纶1313 一筹,且具有良好的绝缘性和抗腐蚀性,生命周期很长,因而赢得“合成钢丝”的美誉。

从芳纶1414的分子结构式可以看出,它的分子结构排列非常的规整,整个分子主链为苯环和酰胺键交替结构,并且形成了π共轭效应,分子内旋转位能相当高,分子链节呈平面刚性伸直链,使其具有极高的拉伸强度(仅次于玻璃纤维、石墨纤维和聚苯并咪唑纤维) 和优异的耐热性和韧性,同时它还有良好的耐强碱性、耐有机溶剂和耐漂白性能以及抗虫蛀和霉变。

合成

一般的研究者采用如下的合成途径来得到芳纶1414的聚合物(PPTA):

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芳纶1414的聚合物(PPTA) 不溶于大多数的有机和无机溶剂,其熔点高于降解温度(500℃左右),因此不可能进行熔体纺丝。然而,PPTA 可溶于某些强酸中。人们发现无水硫酸是用于PPTA 湿纺的一种较为廉价的纺丝溶剂。所以,说Kevlar防弹衣怕尘不防油是没有根据的,除非你用无水硫酸去溶它。而且Kevlar的性质也是相当稳定的,具体降解寿命我还不能查到,但从其用途就很能说明问题。目前Kevlar的产量里面,只有7%是用于防弹衣和坦克复合装甲的,40%是用于航空工业,波音客机的外壳,部分骨架和座椅就是采用Kevlar材料制作的,结果是飞机的重量可以减少30%!!!

那为什么有人说防弹衣存在“过期变质”的问题?防弹纤维除了美国的Kevlar,还有日本帝人公司的twaron,而事实上,存在“过期”问题的是日本的twaron,不是美国的Kevlar。twaron面世之初,日本人曾经很兴奋:我们制作出世界上最强的纤维,过后当时相当一部分的美国防弹衣就是采用这种纤维制作的,后来这问题被CIA一名特工发现了这个问题,并引起注意,当年美国就把所有使用twaron的防弹衣全部换掉。还有一个情况就是到目前为止,中国国内的芳纶1414“Kevlar(凯夫拉)”还没有形成产能,就是说防弹用的芳纶其实是不能国产的,而美国对这类军工产品出口中国是有严格限制的,国产防弹衣使用的芳纶很有可能就是有问题的twaron或者是自产性质还不稳定的芳纶纤维,而不是Kevlar。国内正规机构也从来不说国产Kevlar防弹衣和头盔,只说国产芳纶防弹衣和头盔。目前最好的消息就是烟台氨纶的芳纶1414项目正在中试,如果成功了,形成产能,就能摆脱现在的困境。

下面,关于世界上先进防弹衣的性能我就不再说了。发几张图片和几段视频,自己了解一下。

拦截者,胸口中了SVD一枪,立马就爬起来跑掉了。

http://images.military.com/Video/050713_SniperShot.wmv

http://www.youtube.com/watch?v=sYQkeCY5uZ8

不知名公司的防弹衣

http://www.youtube.com/watch?v=aGylXBhHh08&feature=related

AMI公司的防弹衣

http://www.youtube.com/watch?v=ADwpybJlCEQ

Dyneema公司的防弹衣

http://www.youtube.com/watch?v=8CQDX4Tac1s&feature=related

风头很劲的龙鳞甲新视频

http://www.youtube.com/watch?v=Avbh4eom1O0&feature=related

美军82师博物馆中没有被AK射穿的Kevlar头盔

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综上所述,国产防弹衣不能够普及的一个重要的因素是芳纶1414还不能国产,而自产或者进口其他的芳纶纤维的稳定性又不过关,所以才没能大量装备。希望烟台氨纶的芳纶1414项目能够成功,那么离防弹衣和防弹头盔的普及就能更进一步。

(上面的材料虽然不是出自我手,但是我亲手整理的,所以也就申请原创)

本文内容于 2008-9-6 17:35:25 被sanpan编辑

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