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2020中石油知识:您知道“防弹衣”是用什么材料做的吗

2019-07-09 14:39:27 甘肃国企招聘网

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古代的武士所穿的盔甲是金属做的,早期的防弹衣也是用特殊的钢材制成,这些都过于笨重。近年来,出现了一种用塑料做成的、很柔软舒适的防弹衣,这种塑料叫做超高分子量聚乙烯。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)在结构上与普通聚乙烯相同,但其分子量比一般聚乙烯要高得多,普通聚乙烯分子量为2万~3万,而超高分子量聚乙烯为200万以上,因此它有很多优良的性能。

超高分子量聚乙烯的特点,首先是它的耐磨性居塑料之首,比碳钢、黄铜还耐磨数倍;其次,它的冲击强度是现有塑料中最高的,即使在-70℃时仍有相当高的冲击强度;再次,它有很好的自润滑性能,能与聚四氟乙烯相媲美,与钢、铜配对时不易磨损;另外它的吸水率在工程塑料中是最小的,因此制品在潮湿环境中不会因吸水而使尺寸变化,同时也不会影响制品的精度和耐磨性等机械性能。从以上可以看出,其很多性能已超过了钢铁,在一定范围内能够起到“以塑代钢”的作用。

1953年德国用特殊的有机金属化合物作催化剂使乙烯在低温、低压下聚合获得高密度聚乙烯,到1957年,德国和美国都能采用低压法生产分子量在100万以上的超高分子量聚乙烯。现在,日本、德国生产的超高分子量聚乙烯的分子量早已达到600万以上,目前德国已生产出分子量高达1000万的超高分子量聚乙烯,它是一种新型的工程塑料。

由于超高分子量聚乙烯具有如此多的优良性能,已被广泛地应用于纺织、造纸、食品、化工、包装、农业、建筑、医疗、体育、军事等领域,其中在纺织机械上的应用是最早的。在造纸业中,用于造纸机的吸水箱盖板、刮水板等;在医疗和文化体育领域中,用来制作人体的人工髋关节的髋臼以及雪橇、旱冰场的地板等;在军事领域中,用于制作防弹衣及打靶牌罩等。

防弹衣要求能够有效地防护来自手枪和步枪发出的子弹。防弹衣的基本机理是把子弹的动能在防弹衣纱线的拉伸断裂中完全消耗掉。防弹衣是第二次世界大战后发展起来的,美国首先用尼龙和硬金属板研制防弹胸甲和防弹围裙。20世纪60年代,随着合成纤维工业的发展,出现了由芳纶织物取代金属制成的防弹头盔和防弹衣。此后,一种性能更好的材料被用作防弹装备,那就是超高分子量聚乙烯,它为防弹装备开辟了历史新纪元。我国的武警部队也于1998年开始使用超高分子量聚乙烯制成的防弹头盔。得益于超高分子量聚乙烯纤维的推广应用,笨重的金属材料防弹衣已被轻柔的非金属材料软体防弹衣所取代,使防弹衣的综合性能上了一个新台阶。

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