防弹衣如何防弹？“缘”来是它

2022-07-20 14:11:10 作者：材料PLUS 来源：材料PLUS 分享至：

前几日，安倍晋三被枪杀的消息震惊了全球，各种消息冲上热搜，“安倍的死亡”、“安倍的护卫队”、“安倍被枪杀的原因”，热搜接连不断地出现，防弹衣被购买的热情也高涨起来，已经供不应求了，随之上涨的还有生产防弹衣的上市公司的股价，之前已介绍了中国制造的厉害，今天让我们来了解一下中国制造的防弹衣到底为何如此出色。

防弹衣如何防弹？有哪些防弹材料？

防弹衣由衣套和防弹层两部分组成。毋庸置疑，防弹层是关键，它通过吸收和消耗弹头或弹片的动能，阻止其穿透，从而有效保护人体和想受保护的部位。想一想，我们人体是很脆弱的，柔软的肉体阻挡不了利器的伤害，需要借助外力来保护自己。从古至今，人们都具备自我保护意识，原始民族的人民都懂得用天然纤维进行编织，佩戴在胸部来抵御外界伤害，这是防弹衣的雏形。随着时代进步，武器越来越多样化，杀伤力也越来越大，因此，对防护的要求也越来越高，各种防弹衣也就应运而生。在19世纪末，第一件防弹衣问世，是美国生产，由4层丝绸纤维组成，可抵御大多数的低速子弹。一战的时候，由于这种丝质防弹衣的防弹能力有限，且丝织品价格昂贵，他们选择了金属制防弹衣。但这类防弹衣属于硬质材料，易产生二次伤害；且比较厚重，在战场上限制人的灵活运动，就有了新的防弹材料—高性能纤维。作为重要的个人防护装备，防弹衣经历了重要的材料变迁：由金属装甲防护板向非金属合成材料过渡，由单纯合成材料向合成材料与金属装甲板、陶瓷护片等复合发展。

防弹层材料

1）金属材料

金属材料主要有：钢板、钛合金、铝合金；金属制防弹衣的防弹原理是子弹击打在金属材料表面，使其发生变形，吸收子弹的动能，来达到防弹效果。子弹的旋转和高速运动具有穿彻能力，为防止防弹衣被穿透，金属钢板要足够厚，否则对于威力大的武器来说，它就像一层纸。

2）凯夫拉

20世纪70年代，美国杜邦研制成功一种芳纶纤维材料，全称“聚对苯二甲酰对苯二胺”，是一种新型高科技合成纤维，它具有超高轻度、超高模量、耐高温的特性，它的到来真正宣告了防弹衣时代的来临。这种软质材料的诞生，使得防弹衣性能提升之外，还增加了穿衣舒适度。相比尼龙、聚酚和玻璃纤维，它的质量减轻50%；在单位面积质量一定的情况下，它的防弹性能是其他纤维的2/3倍，是钢的5倍，但密度仅为钢铁的五分之一。

3）超高分子量聚乙烯纤维UHMWPE

其是由相对分子量在100万到500万的聚乙烯纺成的纤维，是目前世界上强度最高，比强度是同表面积钢丝的十几倍；纤维密度低，可浮于水面；比重最轻，最多可比芳纶等材料轻40%；它还有耐腐蚀、超耐磨、耐紫外线及高耐撕裂性等特性。它现在已成为美国防弹背心的主流防弹材料因其抗冲击韧性好，比冲击吸收能量是目前最高的，比载弹荷值是钢的10倍。中国是个化纤大国，化纤产量在世界占比达50%以上，1985年，中国开始研究超高分子量聚乙烯纤维，1999年实现关键性技术突破。成为了继荷兰、日本、美国之后，第四个掌握这种纤维生产及应用的国家。

4）液体防弹材料

液体防弹材料(TBS)，其主要成分是一种特制“剪切增稠液体(STF)”，它是混合物，里面含有大量悬浮在聚乙烯醇流体中的硬质纳米级硅胶微粒，是一种新型纳米智能材料。TBS在正常情况下，跟其他液体一样，很柔软，可以变形，这在日常作战中，可增加士兵的作战灵活性。一旦弹片或弹头等外力撞击到它，这种液体就能吸引撞击能量，瞬间变成一种硬质材料，阻止弹体穿过。经测试显示，液体防弹衣的防弹和防刺伤能力比普通防弹材料提高5倍，重量却减少一半，质地还更柔软、可折叠，便于制成全身防护的装备。TBS除了具备防弹、防刺作用之外，还有一个用途，就是减震，可减少冲击波的伤害。外力消失后，它会重新回到原来的柔软状态。

5）陶瓷材料

陶瓷材料相对于传统金属材料，具有低密度、高硬度、高强度、高弹性模量、抗热震、防辐射等优良性能，使其在防弹领域被广泛应用。目前，主要应用的防弹陶瓷种类有氧化铝、氮化硅、氮化铝、碳化硅、碳化硼、硼化钛等，可将陶瓷材料作为夹层板与钢板组合使用，其防弹性能是同等厚度钢板的2倍。但陶瓷板材料因为其断裂韧性低，常温下热膨胀系数小、对加工工艺要求较高，且对于多发弹抗打击能力差，一般不单独使用，都是将其与纤维复合材料组合起来使用，来提高其韧性和防弹性能。

6）碳纳米管

碳纳米管是目前为止发现的力学性能最好的材料之一，有着极高的拉伸强度和断裂伸长率，对于单位质量相同情况下的钢铁来说，拉伸强度是其276倍，但密度仅为钢铁的六分之一左右；它的弹性模量与金刚石的弹性模量相当，约为钢铁的5倍，是凯夫拉的2.5倍左右；其硬度高，与金刚石相当，但却有着良好的柔韧性，可以拉伸；其综合性能远远优于其他纤维材料，被称为“超级纤维”。2013年曾推出一款时尚防弹西装，其就是由碳纳米管制成的，穿着方便舒适；外形美观；轻便，给人一种伪防弹衣的感觉；除了防弹性能好，它还可以防刺伤，唯一的缺点就是价格昂贵。

总体来说，随着科技的进步，高性能防弹材料的开发在向着舒适轻量、全方位防护、功能多样化和仿生化的方向发展。对于防弹材料的开发，新材料的不断涌现为其提供了越来越多的可能性，针对不同的新材料，会有不同的应用形式和场所，也会有性能更高的防弹材料问世，没有最好，只有更好。

中国防弹领域现状

目前，我国是世界上最大的防弹衣生产国家，包括中国在内，世界上现在只有3个国家可以研发生产一条龙，从原料研发到生产防弹衣，完整的产业线自己一手包办，且我们国家的防弹衣技术在持续进步，技术水平也位居前列。其实，中国能有如此大的成就，是中国的一项正确决定：允许国内民营企业生产，这就给市场提供了好的机会，也让中国的防弹衣技术更进一层楼。对于我们国家来说，一旦战事有需要，快速装备部队并不是难事，仅浙江宁波大成新材料公司一家的生产线就够了，毕竟轻轻松松就可年产25万件防弹衣。大成的传说大家应该耳熟能详了，在伊拉克战争中一战成名，身着中国大成防弹衣的英国士兵中了7枪，却活了下来，英国政府也专门表示了感谢，中国大成“活了”。中国主要做防弹衣的上市公司有三家，分别是际华集团（SH:601718）、皖维高新（SH:600063）和泰和新材（SZ:002254）。其中，际华集团是中国最大、历史最悠久的军需轻工生产制造企业，是中国军队、武警部队军需品生产保障基地，是国内唯一的全系列军需产品供应商，是特种装具及特种防护用品国内市场领导者。我们的技术在进步，占据这个行业的龙头对于国家来说百利而无一害。

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