تحليل بنية الطبقات ومبادئ الحماية من الزجاج المقاوم للرصاص
في المجتمع الحديث ، مع متطلبات أمنية متزايدة ، زجاج مضاد للرصاصكمواد حماية للسلامة الحرجة ، يستخدم على نطاق واسع في البنوك ، ومتاجر المجوهرات ، والمرافق الحكومية ، والمركبات الدبلوماسية ، وحتى الطلبات المدنية الراقية. إنها ليست "لوحة صلبة" غير قابلة للتدمير كما قد يتخيل المرء ، بل هو منتج هندسي معقد يدمج علوم المواد والميكانيكا وتقنيات التصنيع الدقيقة. ينبع أدائه الوقائي الاستثنائي من بنيتها المتعددة الطبقات والمبادئ المادية العميقة.
I. هيكل الطبقات من الزجاج المقاوم للرصاص: مركب "درع"
زجاج مضاد للرصاص، يشار إليها بشكل احترافي باسم "الزجاج الأمني المغطى" ، لا يصنع من جزء واحد من الزجاج ولكنه مادة مركبة تتكون من خلال ربط طبقات متعددة من المواد المختلفة معًا من خلال عمليات خاصة. يتضمن هيكله النموذجي ، من أعلى إلى أسفل (أو خارج إلى الداخل) ، بشكل عام:
1. طبقة مقاومة النضج (الطبقة الخارجية):
هذه هي الطبقة التي يتم الاتصال بها لأول مرة بواسطة الرصاصة ، والتي عادة ما تكون مصنوعة من الزجاج المخفف كيميائيا أو الزجاج المخفف جسديًا. المهمة الأساسية لهذه الطبقة ليست حظر الرصاصة مباشرة بل استهلاك طاقة الرصاصة وتسبب في تشوهها أو صريحة أو حتى تحطيم صلابة. "Blunting" الرصاصة الصلبة (التي عادة ما تكون من النحاس أو الصلب) تقلل بشكل كبير من الضغط الذي يتحمله الطبقات اللاحقة ، مما يمنعها من اختراقها بسهولة بواسطة المقذوف الحادة. هذا أقرب إلى الطبقة الأولى من الجلد الصلب في الدروع القديمة ، وتستخدم لمواجهة التأثير الحاد الأولي للسهم.
2. طبقة امتصاص الطاقة (الطبقة الوسطى الأساسية):
هذه روحزجاج مضاد للرصاص، عادة ما تتكون من ورقة واحدة أو متعددة منمواد البوليمر الشفافةالأكثر شيوعابولي فينيل بوتايرال (PVB)والبولي كربونات (PC).
3. طبقة مقاومة الحمل/طبقة السلامة (الطبقة الداخلية):
هذا هو خط الدفاع الأخير ، وعادة ما يكون طبقة منورقة البوليأوزجاج عالي القوة. دورها هو التأكد من أنه حتى إذا اخترقت الرصاصة الطبقات السابقة ، فإن طاقتها المتبقية غير كافية لخرق هذا الحاجز الأخير. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطبقة الداخلية تمنع التثبيت - الظاهرة حيث تسير شظايا من السطح الزجاجي الداخلي عند تأثيرها نحو الموظفين على الجانب المحمي ، مما تسبب في إصابات ثانوية. تحتوي الطبقة الداخلية للكمبيوتر الشخصي بشكل فعال على جميع هذه الشظايا.
الثاني. مبادئ الحماية من الزجاج المقاوم للرصاص: فن "تبديد" الطاقة
مبدأزجاج مضاد للرصاصلا يتعلق ببساطة "الحظر" ولكنه ينطوي على عملية ديناميكية من "تحويل الطاقة والتبديد". يمكن تقسيم مبادئها الأساسية على النحو التالي:
1. مبدأ التشتت ونقل الطاقة:
عندما تصطدم رصاصة عالية السرعة بالزجاج الخارجي ، تتركز طاقتها الحركية بشكل كبير على المساحة الصغيرة للغاية من طرف الرصاص ، مما يولد ضغطًا هائلاً. يستجيب الزجاج الخارجي الصلب من خلال تشتت قوة التأثير بسرعة عبر السطح المتأثر بأكمله. عملية التحطيم الزجاجي نفسها على الفور تستهلك طاقة كبيرة. في الوقت نفسه ، تنتشر موجات الإجهاد الناتجة عن التأثير ، وتعكس ، والتفاعل داخل الهيكل متعدد الطبقات ، مما يسمح للطاقة بالانتقال والتفريق ، ومنعها من التركيز في نقطة واحدة وتسبب في تغلغل فوري.
2. الاستهلاك المبتذلة ومبدأ انتقاد الرصاص:
كما ذكرنا ، فإن الزجاج الخارجي الصلب هو "أول حجر الميل" للرصاصة. إنه يطحن بشكل فعال طرف الرصاصة الحادة من خلال تحطيمها ، ويحولها من أ وجه مدبب إلى حادةرأس. وفقًا لصيغة الضغط p = f / s (الضغط = القوة / المنطقة) ، بعد أن يتم تبضة الرصاصة ، تزداد منطقة التلامس بشكل كبير. حتى لو بقيت قوة التأثير F دون تغيير ، فإن الضغط الناتج P ينخفض بشكل كبير. هذا يجعل من السهل على طبقة الكمبيوتر اللاحقة والأكثر مرونة "التقاط" وإيقافها من خلال التشوه بدلاً من أن يتم ثقبها بسهولة.
3. تشوه البلاستيك ومبدأ امتصاص الطاقة الحركية (المبدأ الأساسي):
هذه هي المرحلة التي تلعب فيها طبقة البولي كربونات (PC) دورًا رئيسيًا. مادة الكمبيوتر لديها استطالة عالية للغاية عند الاستراحة. عند التأثير ، فإنه لا يكسر على الفور ولكنه يخضع على نطاق واسعالانحناء والتمدد والمسافة البادئة(تشوه البلاستيك). تتطلب عملية التشوه البدني هذه استهلاك طاقة هائلة. يتم تحويل الطاقة الحركية للرصاصة بشكل مستمرالطاقة الداخليةالذي يزيح ويشوه السلاسل الجزيئية لمادة الكمبيوتر. إنه يشبه ضرب وسادة مطاطية سميكة للغاية ولزجة - يتم امتصاص قوتك بالكامل بواسطة المسافة البادئة للوحة والارتداد. في النهاية ، عندما يتم تحويل جميع الطاقة الحركية للرصاصة إلى أشكال أخرى من الطاقة (بشكل أساسي تشوه الحرارة والمواد الطاقة
4. مبدأ التبديد المرن:
هذا واضح في المقام الأول في آلية الطبقة البينية PVB. PVB هي مادة مرنة اللزوجة ، تجمع بين خصائص السوائل اللزجة والمواد الصلبة المرنة. تحت التأثير عالي السرعة ، تحدث الاحتكاك الشديد والانزلاق النسبي بين سلاسلها الجزيئية ، وتوليدتبديد لزجالذي يحول تأثير الطاقة الحركية إلى الحرارة. وفي الوقت نفسه ، تضمن لزوجتها العالية أنه حتى إذا تحطم الزجاج ، فإن الشظايا لا تنفصل ، مع الحفاظ على السلامة الهيكلية للكامل والاستمرار في التعاون مع الطبقات اللاحقة لمقاومة التأثير.
5.WASE PRAKEDANCE MINDINGATH PRIGANTER في واجهات متعددة الطبقات (مبدأ متقدم):
من منظور نظري أكثر ،زجاج مضاد للرصاصيتكون من مواد مختلفة مثل الزجاج ، PVB ، والكمبيوتر الشخصي ، ولكل منها مميزةمقاومة صوتية(منتج الكثافة وسرعة الصوت). عندما تمر موجات الإجهاد عبر واجهات بين مواد مختلفة ، فإنها تعكس وانكسار. من خلال تصميم سماكة كل طبقة وتسلسلها بدقةإلغاء وضعفطاقتهم ، وتأخير انتشار موجات الصدمات ، وشراء المزيد من الوقت لتشوه البلاستيك وامتصاص الطاقة.
GY) ، يفقد الزخم ويصبح مضمنًا في الزجاج.
خاتمة
زجاج مضاد للرصاصهو مثال رائع على الإنسانية التي تجمع بين خصائص المواد والمبادئ المادية لتلبية الاحتياجات الأمنية. لا يعتمد على "القوة الغاشمة" للمواد ولكنه يستخدم عبقريبنية طبقة مركبةلأداء فن متطور للطاقة "تبديد". منالاستهلاك الأولي بالزجاج الصلبإلى امتصاص الطاقة البلاستيكية الضخمة بواسطة مواد البوليمر ، تتضمن كل خطوة حسابًا دقيقًا وإدارة فعالة للطاقة الحركية للرصاصة. هذه الفلسفة المتمثلة في "الجمع بين الصلابة والنعومة ، ومعالجة جوانب متعددة" هي التي تحول جزءًا شفافًا عاديًا على ما يبدو إلى حاجز قوي يحمي الأرواح والممتلكات. مع التطوير المستمر للمواد والعمليات الجديدة ، المستقبلزجاج مضاد للرصاصسوف تتطور حتماً نحو أن تكون أخف وزنا ، وأرق ، وأقوى ، وأكثر تكاملاً وظيفيًا ، وتواصل دور دور لا غنى عنه في مجال الأمن.
