방탄유리

Bulletproof glass
도둑질 시도 후 보석상 창문에 방탄 유리가 박혔어

방탄 유리, 탄도 유리, 투명 갑옷 또는 방탄 유리는 강하고 광학적으로 투명한 소재로 특히 발사체의 침투에 강한 재료입니다.다른 재료와 마찬가지로 완전히 뚫을 수 없는 것은 아닙니다.그것은 보통 두 가지 이상의 종류의 유리, 하나는 단단하고 하나는 부드러운 [1]유리의 조합으로 만들어진다.더 부드러운 층은 유리를 더욱 탄력 있게 만들어 유리가 깨지는 대신 휘어질 수 있도록 합니다.유리를 투명하게 유지하고 유리를 통해 왜곡되지 않고 선명하게 보이려면 방탄층에 사용되는 두 유리의 굴절률이 거의 동일해야 합니다.방탄유리의 두께는 다음과 같습니다.3⁄4 ~ 3+1⁄2 인치 (19 ~89 [2][3]mm)

방탄유리는 보석상이나 대사관 등 보안이 필요한 건물이나 군용, 자가용 차량에 사용된다.

건설

플라스틱 시트(회색) 층과 유리 층(파란색) 층으로 구성된 방탄 유리의 대략적인 시각화

방탄유리는 적층유리 층을 사용하여 제작됩니다.층이 많을수록 유리는 더 많은 보호를 제공합니다.경량화가 필요한 경우 폴리카보네이트(열가소성 수지) 3mm를 안전한 쪽에 적층하여 스폴을 막습니다.목적은 표준 유리의 외관과 투명성을 가지면서도 작은 팔로부터 효과적으로 보호하는 재료를 만드는 것입니다.폴리카보네이트 설계는 보통 Armormax, Makroclear, Cyrolon 등의 제품으로 구성됩니다.이는 긁힌 후 치유되는 부드러운 코팅(탄성 탄소 기반 폴리머 등) 또는 긁힘을 방지하는 단단한 코팅(실리콘 기반 [4]폴리머 등)입니다.

또한 라미네이트 디자인의 플라스틱은 둔하고 날카로운 물체의 물리적 충격에 대한 내성을 제공합니다.그 플라스틱은 총알에 대한 저항력이 거의 없다.플라스틱보다 훨씬 단단한 유리는 총알을 평평하게 만들고 플라스틱은 변형되어 나머지 에너지를 흡수하여 침투를 막습니다.다양한 에너지로 발사체를 막을 수 있는 폴리카보네이트 층의 능력은 [5]그 두께에 정비례하며, 이 디자인의 방탄 유리는 최대 3.5인치 [3]두께가 될 수 있습니다.

적층 유리층은 폴리비닐 부티랄, 폴리우레탄, 센트리글라스 또는 에틸렌-비닐 아세테이트와 함께 결합된 유리 시트로 제작됩니다.화학 작용으로 처리하면 유리가 훨씬 강해집니다.이 디자인은 제2차 세계대전 이후 전투용 차량에 정기적으로 사용되었습니다.일반적으로 두껍고 매우 [6]무겁습니다.

방탄 유리 재료의[7][8][9] 샘플 두께 및 중량
위협 중지됨 유리 라미네이트 폴리카보네이트 아크릴 유리장 폴리카보네이트 산화질화알루미늄
보호 수준 (표준) 두께 체중 두께 체중 두께 체중 두께 체중 두께 체중
인스톨. 음. lb/140피트 kg/m2 인스톨. 음. lb/140피트 kg/m2 인스톨. 음. lb/140피트 kg/m2 인스톨. 음. lb/140피트 kg/m2 인스톨. 음. lb/140피트 kg/m2
UL 752 레벨 1 9mm 3발 1.185 30.09 15.25 74.46 0.75 19.05 4.6 22.46 1.25 31.75 7.7 37.6 0.818 20.78 8.99 43.9
UL 752 레벨 2 .357 Magnum 3발 1.4 35.56 17.94 87.6 1.03 26.16 6.4 31.25 1.375 34.92 8.5 41.50 1.075 27.3 11.68 57.02
UL 752 레벨 3 (약 NIJ IIIA[10]) .44 Magnum 3발 (NIJ IIIa의 경우 5발) 1.59 40.38 20.94 102.24 1.25 31.75 7.7 37.6 1.288 32.71 14.23 69.47
UL 752 레벨 4 .30-06 원샷 1.338 35.25 14.43 69.47
UL 752 레벨 5 7.62mm 원샷
UL 752 레벨 6 .357 Magnum 5발 언더로드
UL 752 레벨 7 5.56 x 45 5 샷
UL 752 레벨 8 (약 NIJ III) 7.62mm NATO 5발 2.374 60.3 26.01 126.99 18.25
UL 752 레벨 9 .30-06 M2 AP 1샷
UL 752 레벨 10 .50 BMG 1발 1.6 40.6 30.76 150.1

9mm 124gr @1175-1293fps(레벨 6의 경우 1400-1530fps), 357M 158gr @1250-1355fps, 44M 240gr @1350-1485fps, 30-06 180gr @2540-2794fps, 5.56NATO 55gr @302750.2750.

테스트 기준

내탄성 유리패널

탄환 저항 재료는 정해진 거리에서 재료에 특정한 패턴으로 발사체를 발사하기 위해 총을 사용하여 시험된다.보호 수준은 목표물이 특정 속도로 이동하는 특정 유형의 발사체를 정지시킬 수 있는 능력을 기반으로 합니다.실험에 따르면 폴리카보네이트는 불규칙한 발사체(프래그먼트 등)에 비해 낮은 속도에서 고장난다는 것을 알 수 있습니다. 즉, 규칙적인 형태의 발사체를 사용하여 테스트하면 폴리카보네이트의 [11]내성을 보수적으로 추정할 수 있습니다.발사체가 관통하지 않을 경우 충격으로 인한 움푹 패인 깊이를 측정하여 발사체의 속도와 재료 [5]두께와 관련시킬 수 있습니다.일부 연구원들은 특정한 예상되는 [12]위협에 저항하기 위해 방탄 유리를 설계하는 데 도움을 주기 위해 이러한 종류의 테스트 결과를 바탕으로 수학적 모델을 개발했습니다.

탄도 저항을 분류하기 위한 잘 알려진 표준은 다음과 같습니다.

환경에 미치는 영향

방탄 유리의 특성은 온도와 용제 또는 자외선(일반적으로 햇빛)에 노출되는 것에 의해 영향을 받을 수 있습니다.폴리카보네이트층이 유리층 아래에 있으면 유리와 결합층으로 인해 자외선으로부터 어느 정도 보호됩니다.시간이 지남에 따라 폴리카보네이트는 열역학적 [4]평형을 향해 이동하는 비정질 폴리머(투명하기 위해 필요한)이기 때문에 더욱 부서지기 쉬워집니다.

-7°C 미만의 온도에서 발사체가 폴리카보네이트에 충돌하면 폴리카보네이트 조각인 스폴이 생성되기도 합니다.실험 결과 스폴의 크기는 발사체의 크기보다는 적층판의 두께와 관련이 있는 것으로 나타났습니다.스폴은 내부 폴리카보네이트 층의 휘어짐으로 인한 표면 결함에서 시작하여 균열은 충격 표면으로 "뒤로" 이동합니다.폴리카보네이트의 두 번째 내부 층은 [4]스폴의 침투에 효과적으로 저항할 수 있다고 제안되었습니다.

2000년대의 진보

2005년 미군 연구진은 옥시질화알루미늄(ALON)을 외부 "스트라이크 플레이트" 층으로 사용한 투명 갑옷을 개발하고 있는 것으로 보고되었다.기존의 유리/폴리머는 .50 BMG [13]발사체로부터 보호하기 위해 ALON의 2.3배 두께를 필요로 한다는 것이 ALON의 제조업체에 의해 입증되었습니다.ALON은 기존 유리/폴리머 라미네이트보다 훨씬 가볍고 성능이 뛰어납니다.알루미늄 산화질화물 "유리"는 엄청나게 [14][15]무겁지 않은 재료를 사용하여 .50구경 장갑 천공과 같은 위협을 물리칠 수 있습니다.

스피넬 세라믹스

특정 유형의 세라믹은 기존 유리에 비해 밀도와 경도가 높아 투명 갑옷에도 사용될 수 있습니다.이러한 유형의 합성 세라믹 투명 아머는 기존의 라미네이트 [16]유리와 동등한 정지력으로 얇은 장갑을 만들 수 있습니다.

공기실 유리

최신 유형의 곡면 투명 차량 갑옷은 유리와 폴리카보네이트 사이에 공기실이 있습니다.레벨 IIIA(고속 9mm) 갑옷은 8mm의 적층유리(타격면), 1mm의 공극, 7mm의 폴리카보네이트로 구성됩니다.이 솔루션은 전혀 다른 방법으로 문제를 해결합니다.유리는 단단하기 때문에 총알을 변형시킨다.변형된 탄환이 유리를 완전히 관통한 후 유연한 폴리카보네이트에 의해 정지됩니다.기존의 유리장 폴리카보네이트에 비해 중량이 35% 감소. NIJ 06 IIIA(NIJ 07 HG2) 레벨의 경우 평방미터당 25킬로 감소.또한 기존 유리 클래드 폴리카보네이트(21mm)[citation needed]보다 얇습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "How Ballistic Glass Is Made". Insulgard Security Products. 2020-07-08. Retrieved 2021-05-11.
  2. ^ Bertino, AJ, Bertino PN, 법의학:기초와 조사, Cengage Learning, 2008, 페이지 407
  3. ^ a b "Bullet Resistant Glass & Laminates: Military Vehicles Humvees Protection". Usarmorllc.com. 2013-12-31. Archived from the original on 2014-05-01. Retrieved 2014-08-04.
  4. ^ a b c Walley, S.M.; Field J.E.; Blair, P.W.; Milford, A.J. (March 11, 2003). "The effect of temperature on the impact behaviour of glass/polycarbonate laminates" (pdf-1.17 Mb). International Journal of Impact Engineering. Elsevier Science Ltd. 30 (30?): 31–52. doi:10.1016/S0734-743X(03)00046-0. Retrieved September 15, 2013.[영구 데드링크]
  5. ^ a b Gunnarsson CA; et al. (June 2009). "Deformation and Failure of Polycarbonate during Impact as a Function of Thickness" (PDF). Proceedings of the Society for Experimental Mechanics (SEM) Annual Conference, June 1–4, 2009, Albuquerque New Mexico, USA. Society for Experimental Mechanics Inc. Archived from the original (pdf-443Kb) on 2013-10-04. Retrieved September 15, 2013.
  6. ^ 샤, Q.H.
  7. ^ Total Security Solutions 및/또는 Pacific Bulletof의 기업 사양.2011년 5월 9일 취득
  8. ^ Nationwide Structures Inc. "Ballistic Charts". Nationwidestructures.com. Retrieved 2014-08-04.
  9. ^ "Surmet's ALON® Transparent Armor 50 Caliber Test". YouTube. 2011-03-14. Retrieved 2014-08-04.
  10. ^ UL 752 Level 3 내탄성 파이버 글라스 클릭 (하부 차트)
  11. ^ Chandall D, 크라이슬러 J.는 6.35mm투명 폴리 카보네이트 접시의 탄도 실적의 수치 해석.국방 연구소, Valcartier 캐나다 퀘벡,.DREV-TM-9834, 1998년.
  12. ^ 크로 체육, 로타 L, Cottenot CE, Schirrer R, 퐁뒤 C.폴리 카보네이트와 폴리우레탄 라이너의 영향의 행동과 수치 실험적 분석입니다.JPhys 4세, 프랑스 10:Pr9-671 – Pr9-676, 2000년.
  13. ^ Surmet의 ALON® 투명 갑옷 50캘리버 시험.
  14. ^ Lundin, Laura (October 17, 2005). "Air Force testing new transparent armor". Air Force Research Laboratory Public Affairs. Retrieved February 16, 2021.
  15. ^ "Sapphire gem based transparent armor protects soldiers from snipers". Fox News. October 18, 2018. Retrieved February 16, 2021.
  16. ^ 2011년 8월 30일 웨이백 머신에 보관된 세라믹 투명 장갑이 "방탄 유리"를 대체할 수 있습니다.