مروری بر کاربرد مواد مرکب پلیمری در تولید پوشش هاي حفاظتي
الموضوعات :
اعظم قاسمی
1
(نجف آباد)
الکلمات المفتاحية: مواد مرکب پلیمری مواد مرکب هیبریدی ضربه عملکرد پرتابی الیاف پوش شهاي حفاظتي,
ملخص المقالة :
نجات جان انسان ها در برابر س الح های سرد و گرم از زمان های دور، همواره مورد توجه بوده است. پیشرفت فناوری تولید س الح های گرم، مستلزم به روز شدن فناوری تولید پوشش هاي حفاظتی است. برای این منظور دست یابی به موادی مقاوم با وزن حداقل، ضروری است. مواد مرکب پلیمری، در چند دهه اخیر به ویژه با توسعه روش های نوین تولید، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته اند. پوشش هاي حفاظتي ساخته شده از مواد مرکب، ضمن داشتن وزن کم، از مقاومت بسیار خوبی هم برخوردارند. یکی از مهم ترین عوامل مقاومت مواد در برابر ضربه گلوله، حد کشسانی مواد است. مواد مرکب دارای حد کشسانی بالایی هستند که می توان با ترکیب این مواد به مواد مرکب هیبریدی دست یافت که از حد کشسانی بسیار بیشتری برخوردارند. در این مقاله ابتدا تاریخچه ساخت پوشش هاي حفاظتي بیان می شود و در ادامه، مواد مرکب پرکاربرد در ساخت پوشش هاي حفاظتي و روش های بافت آن ها، مدل های نیمه تحلیلی، پیش بینی نفوذ و محدودیت پرتابی معرفی می شود.
1. Kabir R. B., Ferdous N., “Kevlar-The Super Tough Fiber,” International Journal of Textile Science, 1,78-83, 2012.
2. Rajabioun R., “Cuckoo Optimization Algorithm,” Applied Soft Computing, 11, 5508–5518, 2011.
3. Kumar S., “Advances in High Performance Fiber,” Indian jornal of fiber & textile reasearch, 16, 52-64, 1991.
4. Lem K. W., Kwon Y. D., Chin H. B., Li H. L., Prevorsek D. C., “Spectra Composite That Withstands Torch Flame Test,” Polymer Engineering & Science, 34,765–778, 1994.
5. Dencheva N.V., Maria J. Oliveira, Antonio S. Pouzada, Mark P. Kearns, Zlatan Z. Denchev, “Mechanical Properties of Polyamide 6 Reinforced Microfibrilar Composites,” Polymer composites, 32, 407–417, 2011.
6. Langdon G.S., Nurick G.N., Lemanski S.L., Simmons M.C., Cantwell W.J., Schleyer G.K., “Failure Characterisation of Blast-Loaded Fibre-Metal Laminate Panels Based on Aluminium and Glass-Fibre Reinforced Polypropylene,” Composites Science and Technology, 67, 1385-1405, 2007.
7. Langdon G.S., Lemanski S.L., Nurick G.N., Simmons M.C., Cantwell W.J., Schleyer G.K., “Behaviour of Fibre-Metal Laminates Subjected to Localised Blast Loading: Part I-Experi-mental Observations,” International Journal of Impact Engineering, 34, 1202-1222, 2007.
8. Nayak N.V., Composite Materials in Aerospace Applications, International Journal of Scientific and Research Publications, 4, 1-10, 2014.
9. Cunniff P.M., Auerbach M.A. Vetter E., “High Performance M5 Fiber for Ballistics/Structural Composites,” The 23rd army science conference, Orlando, FL, USA, Nov 29-Dec 2, 2004.
10. Chocron S., Pintor A., Gálvez F., Roselló C., Cendón D., Sánchez-Gálvez V., “Lightweight Polyethylene Non-Woven Felts for Ballistic Impact Applications: Material Characterization, ” Composites-Part B: engineering, 39, 1240-1246, 2008.
11. Jassal M., Ghosh S., “Aramid Fibers - an Overview,” Indian Journal of Fiber & Textile Research, 27, 290-306, 2002.
12. Bhatnagar A., “Lightweight Ballistic Composites. Military and Law-Enforcement Applications,” CRC Press: Cambridge, Woodhead Publishing in Materials, England, 2006.
13. Singh P., Malik V., Priyawart L., “Analysiss of Composite Materials Used in Bulletproof Tests Using FEM Technique,” International Journal of Scientific & Engineering Research, 4, 1789-1796, 2013.
14. Kumar N., “Bulletproof Vest and Its Improvement–A Review,” International Journal of Scientific Development and Research (IJSDR), 1, 34-39, 2016.
15. كوره¬پزان¬مفتخر مهدیه، يوسفى لیلا، “جليقه¬هاى ضدگلوله”، رشد آموزش شیمی، دوره 24، شماره 4، تابستان 1390.
16. Marissen R., “Design with Ultra Strong Polyethylene Fibers,” Materials Sciences and Applications, 2, 319-330, 2011.
17. Jeong Y. G., Baik D. H., Jang J. W., Min B. G., “Preparation Structure and Properties of Poly (P-Phenylene Benzobisoxazole) Composite Fibers Reinforced with Graphene,” RSC Advances, 22, 279–286, 2015. Ambrósio J. D., Lucas A., Otaguro H., Costa L., “Preparation and Characterization of Poly (Vinyl Butyral)-Leather Fiber Composites,” Polymer Composites, 32, 776 - 785, 2011.
18. Shockey D. A., Giovanola J. H., Simons J. W., Erlich D.C., Klopp R.W., Skaggs S.R., “Advanced Armor Technology: Application Potential for Engine Fragment Barriers for Commercial Aircraft,” U.S. Department of Transportation- Federal Aviation Administration William J. Hughes Technical Center’s, Report No. DOT/FAA/AR-97/53, USA. 1997.
19. Chen C.F., Frederick D., “Contact of Isotropic Square Plates with Rigid Spherical Indentors,” International Journal Solids and Structures, 30, 637-650, 1993.
20. Zaera R., “Ballistic Impacts on Polymer Matrix Composites, Composite Armor, Personal Armor,” Impact Engineering of Composite Structures. CISM International Centre for Mechanical Sciences, Springer, Vienna, Austria, 526, 2011.
21. Cavallaro V. P., “Soft Body Armor: An Overview of Materials, Manufacturing, Testing, and Ballistic Impact Dynamics,” NUWC-NPT Technical Report, USA,12,057, 2011.
22. Silva M.A.G., Cismasiu C., Chiorean C.G., “Numerical Simulation of Ballistic Impact on Composite Laminates,” International Journal of Impact Engineering, 31, 289-306, 2005.
23. Zukas J.A., Nicholas T., Swift H.F., Greszczuk L.B, Curran D.R., “Impact Dynamics,” John Wiley & Sons, Journal of Applied Mechanics, 50, 702, 1982.
24. Navarro C., “Simplified Modelling of the Ballistic Behaviour of Fabrics and Fibre-Reinforced Polymeric Matrix Composites,” Key Engineering Materials, 141-143, 383-402, 1998.
25. Wen H.M., “Predicting the Penetration and Perforation of FRP Laminates Struck Normally by Projectiles With Different Nose Shapes,” Composite Structures, 49, 321-329, 2000.
26. Chocron I.S., Rodríguez J., Sánchez-Gálvez V., “A Simple Analytical Model for Ballistic Impact in Composites,” Journal of Physical IV. Colloque C3, supplement from Journal of Physical III, 7, 821-826, 1997.
27. Bless S.J., Hartman D.R., “Ballistic Penetration of S-2 Glass Laminates,” 21st International SAMPE Technical Conference, Atlantic City, USA, 25-28, 1989.
28. Caprino G., Lopresto V., “On the Penetration Energy for Fibre-Reinforced Plastics Under Low Velocity Impact Conditions,” Composites Science and Technology, 61, 65-73, 2001.
29. Jacobs M.J.N., M.J.N. Van Dingenen M.J.N., “Ballistic Protection Mechanisms in Personal Armour,” Journal Materials Science, 36, 3137-3142, 2001.
