石墨烯在軍工制品領域的前景如何?
添加了石墨烯的復合資料能夠很大程度增強資料的耐碰擊性,運用在部隊軍工配備上具有很大發揮空間。例如,能夠應用在空投箱、子彈箱、裝甲車輛上,代替鋼鐵部件;能夠用于制造防彈頭盔、防彈背心;還能夠應用到登陸艦艇,然后滿意輕量化、抗碰擊、防彈的特殊要求。
裝甲車輛
石墨烯在防彈衣上的應用將是一個十分重大的科學打破,防彈衣是指能吸收和耗散彈頭、破片動能,阻撓穿透,有效保護人體受防護部位的特種服裝,通常它以軟質資料(芳綸等)為內襯,以硬質資料(特種鋼板、超強鋁合金等金屬資料或許氧化鋁、碳化硅)作為面板及增強資料。
美國“尖峰裝甲”公司推出的“龍鱗甲”防彈衣,由小塊陶瓷防彈瓦以及新式防彈纖維編織成魚鱗狀防護甲。依據資料顯現,“龍鱗甲”被7.62毫米規范軍用彈在6米擊中40次,都不會被擊穿,并且還能夠擋住7.62毫米鋼芯穿甲彈。9毫米微型沖鋒槍對它根本沒作用。它的售價也十分貴重,一套“龍鱗甲”售價5000美元,比一般防彈衣高出3~4倍。現在,“龍鱗甲”新式防彈衣已遍及用于全美特種部隊。選用龍鱗甲技能,也使得防彈衣產品分量大大減輕,方便于戰士行動。一套龍鱗甲防彈衣的分量僅在6千克左右。別的一款美國最優秀的防彈衣“阻攔者”,更能反抗俄制AK-47突擊步槍以及SVD狙擊槍的殺傷力。其唯一的問題是重達8千克,整片胸甲結構透氣功用差,并且不舒適。
龍鱗甲
美國萊斯大學的研究人員近期發現,當一顆細小的硅粒以3000米/秒的速度射向單層石墨烯,這種石墨烯結構的資料可迅速分散此沖擊力,并且能中斷經過資料的外展波,接受沖擊的功用遠遠勝于鋼鐵(能力比鋼材原料強10倍)和凱夫拉等原料。這次實驗中硅粒的初速達到了步槍的3倍,測試證明,在微觀層面應用石墨烯,其擁有十分強壯的防彈能力。
石墨烯復合資料的優異抗碰擊性發展石墨烯基復合特種功用資料,抗沖擊強度比現今先進的芳綸資料(凱夫拉)基的防彈衣提高10%,并且能夠隨意折疊,完成真實的柔性。通用產品原型總面積約為350平方厘米防彈衣制品在未加擋板前分量不高于2.3千克,防護等級達到GA41-2010警用規范2級,價格下降在1200元以下。專用產品原型在通用產品原型指標上按需求相應提高。因為完好單層石墨烯和有序微納結構的彈性薄層全是我國自主研發效果,所以在出產該集成產品領域我國具有產業化競賽優勢。別的,為應付價格靈敏的市場需求,我國選用將小面積石墨烯片交錯聯成大面積片,好進一步下降成本。