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防彈纖維(Bullet Proof Fabric):克維拉(Kevlar)與大力馬(Dyneema)

防彈纖維(Bullet Proof Fabric):克維拉(Kevlar)與大力馬(Dyneema)

2011-08-19

防彈纖維(Bullet Proof Fabric):克維拉(Kevlar)與大力馬(Dyneema)

一、KEVLAR® 抗刃防火纖維

KEVLAR®是於1965年所製造發明的一種複合材料,它結合了高強度及重量輕的優異特質,在同等重量的條件下,鋼絲的5倍強度,E級玻璃纖維的2.5倍強,鋁的10倍強度,被認為是世界上最強的纖維。廣泛的應用於車輛輪胎增強材料、網球拍、汽車安全氣囊、安全帶、防彈衣、防火衣,運動衣物,手套,鞋子及戶外背包等應用上。在高科技方面,鋼筋混凝土抗震增強材料、人造衛星用配電板、印刷電路板,光纖電纜等也都可以看到 KEVLAR® 的應用。在汽車工業方面,從長遠的角度上考慮,未來的汽車須兼顧"環保與安全",而KEVLAR®是替代汽車上金屬部件,來令片,墊片和輪胎的最理想材料。

KEVLAR®還有相當多其他的好處, 它可以提供種種不同型式的變化; 因它獨一無二的特性, 耐高溫, 高抗拉, 高模度(硬度), 低延伸率, 耐衝擊和耐化學劑等高性能, 從原絲, 捻紗(Ripcord), 編織(平織/針織), 外加樹脂(coating) 或和其他材質複合(composite)都能提供不同的功能。

KEVLAR®在溫度性能上有很高的穩定性,不僅能在負196℃(-320℉)到正204℃(400℉)的溫度範圍內連續使用而不會有很明顯的變化或減損; 同時,還具有不溶解,防火性(不助燃),只會在427℃開始碳化,而且即使在負196℃的低溫,也沒有變脆和性能損失的現象。以及能忍受溫度高達538℃(1000℉)短暫時間接觸的優異耐溫性能。

KEVLAR®亦可運用來補強許多現今商業化的高分子材料,並且和玻璃纖維補強的材料一樣容易加工處理,使用 KEVLAR®補強比用玻璃纖維輕30%~35%,並且有2.5倍強的鋼性,而 KEVLAR®與碳纖維共同補強的複合材料亦具有優異的壓縮強度。

特性

在很輕的重量提供高抗張, 高拉力的功能
低延伸率, 高模數, 不易斷裂
低導電性
高抗化學劑
低熱縮
高抗拉斷力
高穩定性
高抗切割
抗燃性, 只會碳化 (自動熄火)

 

未來發展性

KEVLAR®是一種高創造性的材料,一種不斷進步,成長的技術.它的應用常超乎人們的想像。在末來將有更多需要高科技,高安全性,高環保的產品或私人用品產生。如可應用於獵人的衣服,私人的表演服裝,運動鞋,遠足鞋,甚至於愛斯基摩人有頭套的毛皮外套。你可以預見 KEVLAR® 應用的可能性是無界限的,是長久的。KEVLAR®歷經了40多年的創新,幫助挽救世界各地成千上萬人的生命,給我們更安全的車輛、家園、和土地,也幫助在火星上航天器。

 

Kevlar防彈頭盔

臺灣聯勤304廠研製。臺灣陸軍頭盔使用15層凱夫拉布,重1.3公斤。

臺灣海軍陸戰隊頭盔使用19層凱夫拉布,重1.65公斤。

設計要求在5米距離擋住9毫米非穿甲手槍彈射擊。

 

Kevlar防彈背心

臺灣聯勤304廠研製。軟式背心用22層凱夫拉布,已經裝備臺灣陸軍,自稱可在5米距離擋住9毫米穿甲手槍彈射擊,用防彈陶瓷加強後,自稱可抵擋5.56毫米普通彈射擊。

該式背心有4種尺寸,平均重量3.1公斤。另一種仿美M1型硬式防彈背心用17層凱夫拉布製成,平均重量3.8公斤,防護範圍包括肩和頸部,裝備臺灣海軍陸戰隊等,自稱可抵擋5.56毫米普通彈射擊。

 

二、大力馬(Dyneema)纖維:
在1979年,荷蘭的皇家DSM公司研發出超強纖維Dyneema 。Dyneema 是超高分子量聚乙烯纖維(Ultra high molecular weight polyethylene),一般的聚乙烯材料其平均分子量為2到30萬之間,而超高分子量聚乙烯纖維其分子量則高達2至6百萬,其單位質量的抗張強度約為鋼鐵的十五倍。其強韌的原理是因它是一種單向複合材料,由數層Dyneema纖維層構成,每層纖維的方向均與相鄰層中的纖維相垂直。這種單向結構使其能將受子彈或其他武器衝擊的能量,可更快和更高效率地沿著纖維分散開來。

這種複合材料具有優越的機械剛度和韌度、抗極端溫度和濕度性能,以及用於船舶防護的較好的水中浮動性。Dyneema超高分子量聚乙烯纖維是目前市場上最輕質的材料,可為抵禦包括衝擊步槍(例如AK47)和爆炸裝置(如IEDs)在內的彈藥威脅提供強大的防護。Dyneema HB26是一種可為個人和車輛提供優越防爆保護的獨特輕質複合材料,與Kevlar材料相比其重量大幅度減輕且具有較優的抗水與耐紫外線性。

大力馬DYNEEMA Sk60在所謂的高性能纖維中,截至目前為止,依然是最輕、最強的超高拉力高彈性纖維,優異的力學性質,加上拔群的抗紫外線能力,同時兼具耐化學浸蝕的安定性,是人類科技最先進的素材,全球唯有美、日、荷製造生產,有唯有DYNEEMA Sk60 拉力居世界之冠!目前最常見於繩索、釣魚線。

 

 

 


輕韌無比
■與一般布線、碳纖線、玻纖、鋼絲比較
大力馬DYNEEMA Sk60既輕又強韌,同樣直徑的細線材,自高空垂吊直到材料本身的重量拉斷測試用的線材時,大力馬DYNEEMA Sk60之長度足足有鋼絲之八倍。在深海垂釣時,此一輕韌之特性,亦讓電動捲線器負荷減至最低。