石墨烯碳化硼裝甲首裝WZ10?

2021-01-19 瀚海狼山


石墨烯是最近幾年熱炒的特種納米材料,主要用途廣泛,與先進電池,電子工業都有廣泛關係。其實石墨烯本身還有其材料強度上的特殊意義。既然是烯類物質,就可以做成紡織物。也就是最輕最薄的單層或多層紡織物。石墨是純粹的碳元素,碳元素之間的原子聯繫非常的緊密。想想金剛石為何是最堅硬的天然物質,就是因為金剛石中的碳元素在立體空間中排列成了堅不可摧的三角結構。學過化學的都知道目前已經可以用石墨來人造金剛石。人造的金剛石其內部原子結構空間排列更加有序,因此人造金剛石的強度是大於天然金剛石的。而石墨烯則可以看做納米平面化的金剛石系統;又可以大面積平鋪做成紡織物,因此其天然強度非常突出,如果用裝甲鋼的原子平鋪做成與石墨烯一樣,那麼其強度,


只有石墨烯的200分之1。換句話說,石墨烯做成紡織物是裝甲鋼強度的200倍。現在已經有一種複合材料的紡織物可以部分代替裝甲鋼。這就是早已聞名遐邇的凱夫拉紡織裝甲。其實凱夫拉的強度只有同等重量鋼材的5倍。如果換成石墨烯的紡織物,那麼同樣是目前最好的凱夫拉裝甲強度的40倍;既輕便防彈性能又超強。凱夫拉的有個弱點,就是在使用的前4到5年強度很大,防彈防穿透基本沒問題,但是使用4到5年後強度因為天然氧化就會極大的下降,強度只剩下和普通化學纖維差不多。但是石墨烯是非常穩定的純碳元素結構,幾乎不會隨著時間而失效。因此石墨烯做成防彈紡織物還有比凱夫拉壽命長得多的優點。那麼既然有這麼多的好處,為何石墨烯裝甲沒有像凱夫拉裝甲一樣全面鋪開應用呢?


瀚海狼山(匈奴狼山)認為主要問題在於兩點:石墨烯製備的工藝複雜,成本較高,目前主要應用到電子電力產業中,還沒有像凱夫拉紡織裝甲一樣單純只作為防護材料大規模應用。第二,石墨烯雖然輕便,但是其加工成型並不容易,需要和其他的硬質防彈材料結合使用效果才好。雖然沒有大規模的鋪開,不過已被發現在少量裝備上已經開始了應用試驗。比如在一架自產的WZ10武裝直升機上,就在發動機艙之外,以及乘員艙的側面,被發現安裝上了新型複合裝甲。這種複合裝甲和坦克上的爆反裝甲的外形完全不一樣。也和普通平板裝甲鋼的安裝方式大不相同。被認為是一種碳化硼高強度防彈板材內部夾著一層或者多層石墨烯防彈紡織物的高端新式複合裝甲。這種裝甲的綜合單位重量只有裝甲鋼板的三分之一。

但是防彈效果被認為可以達到同等重量防彈鋼板的5倍以上。特別適合武裝直升機這類對重量和防護能力都特別敏感的高價值作戰平臺使用。既然可以應用到直升機上,那麼自然也可以應用的重甲步兵上。目前自用的最高配置的單兵防彈衣,已經達到了可防禦12.7毫米重彈直接命中的能力,也被認為主防禦部分應用了石墨烯碳化硼重型插板。


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