Кевларовые стены что это?

Что такое кевлар и кевларовые волокна: описание свойств нити и тканей

Несмотря на то, что кевларовое волокно было изобретено много лет назад до сих пор люди не перестают удивляться его уникальным свойствам. Материал совершил переворот в области тканей, которые разработаны для защиты благодаря своим параметрам и характерным особенностям.

Кевлар: что же все-таки это такое

Ткань из синтетического волокна с кристаллической структурой называется кевлар. Невероятную прочность ткани придает бензольное кольцо, которое лежит в сечении кристалла. По своим характеристикам материя крепче и прочнее металла, при этом она очень тонкая и легкая.Кевларовое волокно

У всех по-разному происходит знакомство с кевларом, что это такое каждый узнает из определенных жизненных ситуаций. Современная молодежь знакома с материалом благодаря игре раст, в которой персонажам предлагается приобрести доспехи и амуницию именно из него. Более старшее поколение ассоциирует волокно с защитной одеждой и спортивным инвентарем.Разновидности кевларового волокна

Вкратце о возникновении

В далеком 1975 году впервые на рынке был представлен и сразу же начал пользоваться огромным спросом, которые с каждым днем только увеличивается, материал под названием кевлар. Получен был этот уникальный полимер в лабораториях всемирно известного концерна Дюпон. Официально его создателем считается химик Стефани Кволек.

В те времена он употреблялся для шин в качестве армирующего материала. Впоследствии он нашел применение для разнообразных композитных материалов, изготовления спортивного оборудования и кабельной продукции. Кевларовая ткань стала употребляться для выпуска средств персональной защиты.Кевларовая нить

Производство кевларовой ткани

Впервые узнав о таком материале, у многих напрашивается вопрос, из чего делать кевлар. Для его получения берется раствор хлористого кальция и метилпирролидон. К нему присоединяются специальные реагенты, выделяющие необычное вещество с качествами жидких кристаллов. Процесс осуществляется при низких температурах.

Снаружи получившийся полимер представляет собой крошку или гель, который подвергается промыванию и просушиванию. Затем он пропускается через фильеры, в результате этого формируются волокна, затем получаются нити. Что такое кевларовые нити, догадаться не сложно.

В нитки скручивают полученные волокна, которые уже образуют готовый продукт. После этого они вторично посылаются в осадительную ванну, промываются и высушиваются.

Обратите внимание! Так как при получении кевлара появляются существенные трудности, заключающиеся в использовании серной кислоты, процесс является сильно затратным.

Производство кевларовой защиты для автомобиля

Технические характеристики и свойства

Технические характеристики и свойства кевлара по истине уникальны. Основной особенностью считается высокая механическая прочность. При этом масса и плотность сравнительно низкие.

Кевлар — это материал с уникальной устойчивостью к растяжению и со способностью к самотушению. При этом он не горит и не плавится. Только при температуре выше 430 градусов начинает разлагаться. В результате воздействия высоких температур, не сразу, а по прошествии определенного времени, начинает терять свою прочность.

К органическим растворителям и коррозии имеет устойчивость, отличается высоким модулем упругости. Под воздействием низких температур не только ни ухудшаться, а наоборот становится крепче. Устойчив к порезам и обладает низкой удельной электропроводностью.Водонепроницаемая кевларовая ткань

Сферы внедрения кевлара

Несмотря на широкую распространенность и востребованность, что такое кевлар знают не многие. Хотя это высокопрочное волокно на протяжении многих десятилетий находит самое разнообразное применение.

В основном свое применение кевлар находит в областях, для которых важны следующие характеристики:

• стойкость к износу;
• тепловая стабильность;
• низкая структурная твердость;
• значительная легкость;
• хорошая крепость при низком весе.

Поэтому логично, что из ткани кевлара изготавливаются средства персональной защиты, различная одежда для военнослужащих и спецподразделений.Кевларовая пластина

Авиационная промышленность

О свойствах кевлара, что это за материал не понаслышке знают в авиационной промышленности. Он применяется при производстве ряда беспилотных летательных аппаратов с целью обеспечения защиты.

Средства индивидуальной бронезащиты

Механические свойства делают кевларовые волокна пригодными для выпуска средств персональной бронезащиты. Из него изготавливаются боевые шлемы, бронежилеты, баллистические маски для защиты лица.

Благодаря кевларовой броне вооруженные силы различных стран создают специальные пуленепробиваемые маски и подшлемники для экипажей бронетанковой техники. Кроме этого именно с помощью кевлара осуществляется бронирование авианосцев класса «Нимиц».

Бронежилеты из кевларового волокна по праву считаются самыми качественными. Такая броня способна обеспечить защиту от скользящих ударов холодного оружия, ослабить попадание пуль, обезопасить от проникновения и распространения осколков. Защита обеспечивается благодаря уникальной легкости, прочности и относительной долговечности используемого материала.Бронежилет из кевлара

Так как кевларовая нить считается дорогостоящим материалом, до сих пор не произошла всеобщая «кевларизация». Оснащать тактильными изделиями из этого материала армию и подразделения могут позволить себе только экономически развитые страны.

Защита на руки

Для защиты рук от повреждений при столкновении с зубами противника, а также для значительного усиления удара используются тактические перчатки со вставками кевларовых пластин. Такие перчатки еще называют своеобразным современным аналогом кастета. У сотрудников специализированных подразделений, а также у экстремалов, любителей активного отдыха и уличных бойцов подобные аксессуары пользуются большим спросом. Такая популярность объясняется прочностью, устойчивостью к влаге и повреждениям, а также теплотой. Руки в таких перчатках будут полностью защищены.Кевларовая защита на руки

Спортивный инвентарь

Доски из сноуборда, лодки, весла, лыжи и спортивные шлемы из кевлара отличаются легкостью и высокой прочностью. Спортивным товарам, произведенным из этого материала, отдают предпочтения, как любители, так и профессиональные спортсмены.

Именно этот материал помогает минимизировать передачу вибрации, обеспечить выдерживание деформационных нагрузок без повреждений. В результате пластичности материала изделия предохраняются от различных серьезных повреждений, раздробления. Кроме этого он отличается полной безопасностью и надежностью даже под воздействием высоких ударных нагрузок.Гиря в мягкой оболочке из кевлара

Помимо всего прочего, кевлар используется для обкладки на некоторых велосипедных шинах. Именно он сводит к минимуму вероятность прокалывания. Добавляются слои кевлара на ракетки в настольном теннисе. Это позволяет увеличить отскок и добиться снижения веса. Используется материал для производства безопасной одежды для мотоциклистов. Особенно им заменяются элементы из пластика для защиты плеч и локтей.Ракетка для настольного тенниса с кевларовым покрытием

Другие области применения

Высокие химические и механические показатели устойчивости, а также прочность кевлара обеспечивает широкое применение его в различных сферах. Этот материал считается одним из высокотехнологичных в современном мире.Кевларовый обод велосипеда

Чаще всего он используется в следующих целях:

• В качестве армирующего волокна — применяется для придания материалу легкости и прочности. С его помощью укрепляются кабеля, а также они защищаются от обрывов и растяжений.
• В процессе выпуска ортопедических протезов.
• Для производства канатов — изделия выделяются устойчивостью к коррозии, надежностью, незначительным весом, не электропроводностью. Благодаря этим характеристикам канаты обширно используются в судостроении и горной промышленности, заменяя собой стальные тросы.
• Для получения гибридного материала под названием карбон-кевлар — используется для сооружения корпусов лодок, которые способны развивать значительные скорости.
• Для производства новейшего суперпрочного строительного материала под названием кевларобетон — используется для изготовления тротуарной плитки, фасадного камня для стен, памятников, бордюров, ступенек и многого другого. При этом стоят такие строительные материалы довольно дорого из-за используемого кевлара.
• Для производства лески — если человек занимается рыбалкой профессионально, то он отдает предпочтение только качественным снастям. Также незаменима будет на рыбалке кевларовая перчатка, особенно при ловле сомов или щуки.
• Для изготовления защиты картера — обеспечивает высокий уровень устойчивости к механическим повреждениям. Она термостабильна и отличается высокой степенью устойчивости к воздействию химикалий. При этом композит из кевлара стоит сравнительно дешевле.

Рулон кевлара

Кевларовые волокно сегодня используются в разнообразных сферах. Без этого материала практически невозможно представить пассивную защиту, а бронежилеты и шлемы спасли уже немало жизней.

Источник: https://tkanix.guru/tkani-i-polotna/sinteticheskie-volokna/kevlar-eto

Испытания итальянского кевларового полотна на пулеустойчивость

Необходим бронежилет с кевларом? Позвоните чтобы заказать бронежилет.

Весной 2014 года наше предприятие провело очередное из многих испытаний бронематериалов — тестирование кевлара для бронежилета. Бронежилеты с таким кевларовым полотном способны остановить осколки и даже некоторые пули. Конечно, кевлар пока не может остановить остроконечную пулю типа СВД, АК-47 и другие, а вот остановить пистолетную круглую пулю ему вполне под силу.

Цель испытаний заключалась в определении защитных свойств данного типа полотна и одной из задач было опытным путём подобрать количество слоев кевлара необходимых для защиты по 1-му классу (ПМ) согласно ДСТУ В 4103 и для защиты от более мощной пули к пистолету ТТ (2-ой класс). Также испытания проводились на специальной баллистической глине с целью определения травматизма после выстрела или запреградной травмы.

Испытания были проведены в специализированной лаборатории ЦСБО в городе Киеве. Стрельба по кевлару проводилась согласно требований военного стандарта ДСТУ 4103 с 5-ти метров патронами 9×18 мм ПМ и 7,62×25 мм ТТ.

Стрельба на 1-ый класс: тестирование кевларового полотна из Италии. Пистолет ПМ:

Поскольку, это наша коммерческая тайна, мы не называем маркировку кевларой ткани. Мы сложили данный кевлар в 12-ть слоёв, прикрепили на специальную баллистическую глину и выстрелили с 5-ти метров из 9 мм пистолета Макарова ПМ.

Высокоскоростная камера в лаборатории

Стенд с баллистической глиной перед стрельбой до и после монтажа кевларовой ткани

Результат 1-го выстрела патроном 9×18 мм ПМ:

Кевлар не пустил пулю!

А вот глина человек получил травму!

Вмятина в кевларовой ткани со стороны прилёта пули и с обратной

Пробоя нет! Это действительно считается очень хороший результат. Но несмотря на то, что в кевларе отверстие отсутствует, на стенде осталась довольно большая вмятина. Это означает что пуля вместе с кевларом продолжила своё движение и нанесла человеку очень сильные травмы.

Благодаря прочности кевлара, пуля как новенькая! Круглая т. н. сферическая. Пистолетного патрона 9×18 мм со свинцовым сердечником.

Пуля осталась в баллистическом пакете и, когда мы её вытащили, она выглядела совершенно не повреждённой, хоть бери и обратно вставляй в гильзу и стреляй. Когда мы её взяли в руки, то 9 мм пуля ПМ ещё была очень горячей.

Тест кевлара на 2-ой класс пулеустойчивости. Тульский Токарев

Конечно, стрелять из ТТ по 12-ти слоям кевлара совершенно не было никакого смысла, поскольку было видно, что это практически предел ткани, а пуля патрона для пистолета ТТ гораздо сильнее по пробивной способности. Мы провели испытание на 24-ёх слоях итальянского кевлара. Для наглядности мы сняли с кевлара тканый пакет чтобы вы могли видеть как играет ткань при попадании пули.

Советский патрон 7,62×25 мм ТТ

Снова кевларовое полотно удержало пулю одного из мощнейших пистолетных патронов!

Снова пробоя нет! Но пуля немного деформировалась в задней части. При попадании пули ТТ в кевлар её развернуло и немного деформировало. В данном случае, запреградная травма также была велика, что говорит о том, что кроме кевлара необходимо ещё дополнительно усилить бронежилет специальными материалами для предотвращения травм.

Следующий тест мы проводили уже с кевларом на специальной подложке, которая при работе с бронесталью полностью защищает от травмы. Выстрел производился всё той же пулей патрона 7,62×25 мм ТТ с тех же 5-ти метров. Это патрон на 2-ой класс. И снова нет пробоя, но есть большая запреградная травма.

2×12 слоёв кевлара + демпфирующий слой

Материал защиты от запреградной травмы не спас «владельца» от запреградной травмы

Данные испытания подтверждают то, насколько важно перед созданием и продажей бронежилета вcё тщательно испытать, изучить и сделать так чтобы человек в бронежилете был как можно более защищен, не допустив до ошибок, которые могут привести к фатальному исходу. Слишком высока цена ошибки в нашем деле.

Испытания оригинального кевлара бронежилета Osprey MK4 MTP на 1 и 2 классы:

Кроме испытаний кевлара итальянского производства мы провели внутренние испытания аналогичного волокна из Англии, которым комплектуются британские бронежилеты Osprey MK4 MTP. В данных кевларовых вставках насчитывается около 30 слоёв арамидной ткани типа кевлар и, конечно же, мы решили их проверить, сравнив результат с нашим итальянским кевларом.

Английский бронежилет OSPREY MK4 MTP с фирменными комплектующими: защитными кевларовыми модулями для шеи, плечей и спины.

Мы произвели выстрелы сразу из пистолета ТТ с расстояния 5 метров, минуя пистолет ПМ, и после того, как «итальянец» выдержал выстрел из ТТ при 24 слоях, соответственно того же ожидали и от английского кевлара. Но… Произошёл пробой! Пуля пистолета ТТ уверенно пробила Кевлар, что нас немного расстроило. Пуля, пробив кевларовую защиту, вошла примерно на 10 см в баллистическую глину.

Кевлар кевлару рознь и вполне серьёзная: в отличии от итальянского, английское полотно пуля патрона 7,62×25 мм ТТ прошила насквозь.

Пулю ПМ этот же защитный кевларовый элемент выдержал. Исходя из этого, мы можем считать, что имеющийся в Киеве в продаже кевлар для бронежилета Osprey MK4 MTP соответствует 1-му классу по ДСТУ В 4103 (сферическая 9 мм пуля патрона для пистолета ПМ). Также данная кевларовая защита очень хорошо защищает от осколков.

Просим заметить то, что наши испытания не были сертификационными, а внутренними с целью сравнения баллистических свойств различных кевларов и других защитных элементов. Мы ожидали 2-ой класс, но кевлар показал соответствие только 1-му классу.

Выводы:

Это испытание кевлара подтверждает то, что есть много самых разных типов кевларовой ткани, обладающих самыми разным защитными свойствами и не факт, что для защиты на 1-ый класс хватит 16 слоёв или 10. Все типы кевларового волокна, как и другой брони надо испытывать и сравнивать результаты.

Тест противоосколочного кевларового покрытия на бронеблоки бронежилетов:

При попадании пули в бронесталь, она разлетается на сотни более мелких осколков и они могут нанести даже ещё больший ущерб, чем просто попадание пули. Именно для снижения количества образуемых осколков, на бронежилеты устанавливаются подсумки и другое навесное оборудование, а на сами бронеплиты можно дополнительно делать противоосколочную защиту.

Кевларовая ткань способна эффективно защищать от множества осколков, образующихся при разрушении пули об бронеплиту. Проверим.

Для испытания мы взяли одну из самых мощных пуль — 7,62 мм ЛПС (СВД). От такой пули будет, пожалуй, больше всего энергии и осколков, и именно её мы и взяли для теста. Стрельба производилась с 10 метров по бронеплите 4-го класса. Проверялись бронеплиты с различным количеством кевларовых слоёв — от 1-го до 3-ёх.

Так работает 1 слой английского кевлара.

Результат работы 2 слоёв ткани из Англии.

3 слоя этого полотна дают такой результат.

Вот результат стрельбы по бронепластинам с 1-им, 2-мя и 3-мя слоями кевларовой противоосколочной защиты. По фото чётко видно, как с увеличением слоёв, кевлара уменьшается количество вылетевших осколков и размер деформации противоосколочного слоя.

Результаты стрельбы по бронеблокам с кевларом:

После окончания стрельбы, мы для наглядности расположили исследуемые образцы рядом друг с другом по возрастанию толщины общего защитного слоя на бронированной плите для бронежилета:

Сравнение защитных качеств противоосколочной защиты для плит бронежилетов в зависимости от количества слоёв кевларового полотна

Рваные отверстия, образовавшиеся на противоосколочной защите бронеплит, удобно изучить на увеличенных фото:

Крупным планом: с увеличением кол-ва слоёв кевлара размер рваного отверстия снижается. Степень «рваности» контура также снижается.

Так благодаря испытаниям мы наглядно видим, как кевлар может останавливать пули или как его можно использовать как противоосколочную защиту на бронеблоки и так далее.

Источник: http://dveri.com.ua/articles/isputaniya_ital_kevlara.html