Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ như nhiệt độ, áp suất, thời gian ép đến tính chất cơ lý của vật liệu compozit chống mảnh văng
224 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.82.2022.112-119Từ khóa:
Vật liệu compozit; Vải kevlar; Đạn mô phỏng phân mảnh (FSPs).Tóm tắt
Khả năng chống đạn và trọng lượng là những đặc điểm quan trọng đối với vật liệu đạn đạo. Sợi Kevlar là sợi gia cường rộng rãi nhất cho các hệ thống quân sự và dân dụng do khả năng chống va đập tuyệt vời và tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao. Vật liệu compozit dựa trên sợi Kevlar được sử dụng để thiết kế mũ bảo hiểm cá nhân và áo giáp để tránh hiệu quả cả mảnh vỡ và đạn. Trong bài báo này, ảnh hưởng của các loại vải và các yếu tố công nghệ đến tính chất của vật liệu compozit được chế tạo từ vải kevlar với nhựa nền PVB/PF đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy vật liệu compozit với các đặc tính mong muốn có thể đạt được bằng cách sử dụng vải Kevlar K - 129 với tỷ lệ về khối lượng của vải:nhựa = 0,8:0,2 trong các điều kiện xử lý: Nhiệt độ - 150 oC, áp lực ép - 150 kg/cm2, thời gian ép - 45 phút. Độ bền kéo đứt của vật liệu compozit thu được 743,52 Mpa. Các mẫu vật liệu compozit dạng tấm và mũ bảo hiểm đã vượt qua các bài kiểm tra đạn đạo với đạn mô phỏng phân mảnh (FSPs) 17 grains (1,1 gram) ở tốc độ 438,92 m/s.
Tài liệu tham khảo
[1]. Song, J. W. and Allen, R., “Effect of resin crosslinking in Aramid Composites on Ballistic Impact Resistance”, US Army Natick RD&E Center Technical Report no. TR-87/040L, (1987).
[2]. Lin, L. C., Bhatnagar, A. and Chang, H. W. “Ballistic Energy Absorption of Composites”, Proc. of the 22nd SAMPE Int’l Tech. Conf., pp. 1-13, (1990).
[3]. Walsh, S. M., Scott, B. R., and Spagnuolo, D. M. “The Development of a Hybrid Thermoplastic Ballistic Material with Application to Helmets” (ARL-TR-3700), Army Research Laboratory, Aberdeen Proving Ground, Maryland, USA, (2005).
[4]. Salman, S. D., Hassim, W. S. W., and Leman, Z. "Experimental comparison
between two types of hybrid composite materials in compression test,” Manufacturing Science and Technology, 3(4), pp. 119-123, (2015). DOI: https://doi.org/10.13189/mst.2015.030407
[5]. Bandaru, A. K., Chavan, V. V., Ahmad, S., Alagirusamy, R., and Bhatnagar, N. "Ballistic impact response of Kevlar® reinforced thermoplastic composite armors," International Journal of Impact Engineering 89, pp. 1-13, (2016). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2015.10.014
[6]. Abdul, R. A. H., Roslan, A., Jaafar, M., Roslan, M. N., and Ariffin, S. "Mechanical properties evaluation of woven coir and kevlar reinforced epoxy composites," Advanced Materials Research 277, pp. 36-42, (2011). DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.277.36
[7]. Radif, Z. S., Ali, A., and Abdan, K. "Development of a green combat armour from rame-Kevlar-polyester composite," Pertanika Journal of Science and Technology, 19(2), pp. 339-348, (2011).
[8]. Bhatnagar A. “Lightweight Fiber-Reinforced Composites for Ballistic Applications”. vol. 3 Elsevier Ltd. (2017). DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803581-8.09932-X
[9]. M. Ozgur Seydibeyoglu, Amar K. “Fiber Technology for Fiber-Reinforced Composites”. Duxford, England: Woodhead Publishing, (2017).
[10]. Yasir Nawab, S.M. Sapuan, Khubab Shaker. “Composite Solutions for Ballistics”. S.l. : Woodhead Publishing, (2021).
[11]. Margosiak, S. A. “Development of rapid production systems for laminated nylon helmet liners”, Debell and Richardson Inc., Contract No.: DA19-129qm-828, US Army quartermaster Command Final Report, (1960).
[12]. Carswell, T. S. “Phenoplastics”, Interscience Publishers, NY, (1947).
[13]. Song, J. W. and Egglestone, G. T. “Investigation of the PVB/PF Ratios on the Crosslinking and Ballistic Properties in Glass and Aramid Fiber Laminate Systems”, Proc. of the 19th SAMPE Int’l Tech. Conf., Closed session, p.108-119, (1987).
[14]. Bhatnagar A. Lightweight Ballistic Composites: Military and Law-Enforcement Applications. Woodhead Publishing, (2006). DOI: https://doi.org/10.1201/9781439824436
