石墨烯在军工制品领域的前景如何?
添加了石墨烯的复合资料能够很大程度增强资料的耐碰击性,运用在部队军工配备上具有很大发挥空间。例如,能够应用在空投箱、子弹箱、装甲车辆上,代替钢铁部件;能够用于制造防弹头盔、防弹背心;还能够应用到登陆舰艇,然后满意轻量化、抗碰击、防弹的特殊要求。
装甲车辆
石墨烯在防弹衣上的应用将是一个十分重大的科学打破,防弹衣是指能吸收和耗散弹头、破片动能,阻挠穿透,有效保护人体受防护部位的特种服装,通常它以软质资料(芳纶等)为内衬,以硬质资料(特种钢板、超强铝合金等金属资料或许氧化铝、碳化硅)作为面板及增强资料。
美国“尖峰装甲”公司推出的“龙鳞甲”防弹衣,由小块陶瓷防弹瓦以及新式防弹纤维编织成鱼鳞状防护甲。依据资料显现,“龙鳞甲”被7.62毫米规范军用弹在6米击中40次,都不会被击穿,并且还能够挡住7.62毫米钢芯穿甲弹。9毫米微型冲锋枪对它根本没作用。它的售价也十分贵重,一套“龙鳞甲”售价5000美元,比一般防弹衣高出3~4倍。现在,“龙鳞甲”新式防弹衣已遍及用于全美特种部队。选用龙鳞甲技能,也使得防弹衣产品分量大大减轻,方便于战士行动。一套龙鳞甲防弹衣的分量仅在6千克左右。别的一款美国最优秀的防弹衣“阻拦者”,更能反抗俄制AK-47突击步枪以及SVD狙击枪的杀伤力。其唯一的问题是重达8千克,整片胸甲结构透气功用差,并且不舒适。
龙鳞甲
美国莱斯大学的研究人员近期发现,当一颗细小的硅粒以3000米/秒的速度射向单层石墨烯,这种石墨烯结构的资料可迅速分散此冲击力,并且能中断经过资料的外展波,接受冲击的功用远远胜于钢铁(能力比钢材原料强10倍)和凯夫拉等原料。这次实验中硅粒的初速达到了步枪的3倍,测试证明,在微观层面应用石墨烯,其拥有十分强壮的防弹能力。
石墨烯复合资料的优异抗碰击性发展石墨烯基复合特种功用资料,抗冲击强度比现今先进的芳纶资料(凯夫拉)基的防弹衣提高10%,并且能够随意折叠,完成真实的柔性。通用产品原型总面积约为350平方厘米防弹衣制品在未加挡板前分量不高于2.3千克,防护等级达到GA41-2010警用规范2级,价格下降在1200元以下。专用产品原型在通用产品原型指标上按需求相应提高。因为完好单层石墨烯和有序微纳结构的弹性薄层全是我国自主研发效果,所以在出产该集成产品领域我国具有产业化竞赛优势。别的,为应付价格灵敏的市场需求,我国选用将小面积石墨烯片交错联成大面积片,好进一步下降成本。