輯/曉婷
近年來,納米纖維,如石墨烯和石墨烯纖維、碳納米管和碳納米管纖維、氧化鋁纖維等在防彈防爆領域的應用受到關注,研究發(fā)現(xiàn),其與上述防彈纖維復合使用可提高其綜合性能。
石墨烯
美國萊斯大學和馬薩諸塞大學進行了石墨烯抗沖擊性能研究,結(jié)果表明,石墨烯能迅速分散沖擊力,中斷通過材料的外展波。其吸收入射能量的能力比鋼強10倍,是Kevlar纖維的2倍。將石墨烯與其他輕質(zhì)高強材料復合,有望獲得高性能輕型裝甲系統(tǒng)。澳大利亞臥龍崗大學研究人員將石墨烯和碳納米管加入聚合物中,以濕法紡絲工藝紡制纖維,發(fā)現(xiàn)該石墨烯基纖維與現(xiàn)有的Kevlar抗彈纖維相比,具有更高的強韌性,將有望替代現(xiàn)有抗彈纖維體系。
碳納米管
美國已經(jīng)制定了開展超高強度碳納米管纖維在防護領域的應用研究發(fā)展戰(zhàn)略,計劃制造出輕質(zhì)、超高強度、柔軟的碳納米管纖維和織物,并實現(xiàn)大規(guī)模制造。由加拿大多倫多的男裝定制品牌Garrison Bespoke與美國第19特種部隊(US 19th Special Forces)合作開發(fā)的首套時尚防彈西裝,采用了與美軍在伊拉克戰(zhàn)爭中所穿防彈衣相同的材料——碳納米管材料,據(jù)稱比采用Kevlar的防彈衣還輕50%,可以阻止常用的口徑手槍的射擊。
氧化鋁納米纖維
美國ANF 技術公司開發(fā)了將氧化鋁納米纖維(AONF)分散至樹脂體系的專利技術,商品名為Nafen,添加AONF可提高復合材料的層間剪切強度、彎曲韌性和抗沖擊強度。這種復合材料當受攻擊開始開裂時,由于沖擊能在分子水平上就被十字形網(wǎng)格所吸收,因此可阻止裂紋蔓延,正如納米纖維的3D網(wǎng)格混入該體系一樣。