Kính chống đạncó thể là kính cường lực, nhưng kính chống đạn hoàn toàn không phải là kính cường lực "đơn thuần".
Chính xác hơn, trong cấu trúc kính chống đạn phổ thông thường có một hoặc nhiều lớp kính cường lực, nhưng khả năng chống đạn cốt lõi của nó đến từ cấu trúc nhiều lớp, đặc biệt là lớp vật liệu polymer ở giữa.
Vai trò và hạn chế của kính cường lực
Trong cấu trúc của kính chống đạn, kính cường lực thường được sử dụng làm cả bề mặt chịu tác động-và mặt sau.
Độ cứng cao: Kính cường lực sau khi xử lý nhiệt có bề mặt cực kỳ cứng. Khi một viên đạn bắn trúng, lớp kính cứng này có thể làm cùn đầu đạn một cách hiệu quả, tiêu hao một phần động năng của nó và khiến nó biến dạng, ngăn không cho nó dễ dàng “khoan” vào bên trong kính.
Khả năng chống va đập tốt: So với kính thông thường, kính cường lực có độ bền va đập cao gấp 3 đến 5 lần và có thể chịu được những tác động ban đầu tốt hơn.
Hạn chế: Nếu chỉ có một lớp kính cường lực thì khi bị trúng đạn vẫn sẽ vỡ vụn toàn bộ. Mặc dù nó vỡ ra thành những hạt nhỏ không có khả năng gây thương tích cho con người nhưng đạn có thể xuyên qua nó và nó không có chức năng chống đạn nào cả.
Cấu trúc cốt lõi và nguyên lý của kính chống đạn
Kính chống đạn là một loại kính nhiều lớp composite. Cấu trúc điển hình của nó giống như một "bánh sandwich" hoặc "bánh ngàn{1}} lớp" :
Lớp cứng (thường là kính cường lực) + lớp nhớt mềm (chất liệu polymer) + lớp cứng (kính cường lực hoặc kính thông thường)
Lớp Polycarbonate (PC): Đây chính là “linh hồn” của kính chống đạn. Nó là một loại nhựa kỹ thuật trong suốt cực kỳ bền với khả năng chống va đập và độ bền cực cao. Chức năng của nó không phải là chống cự một cách ngoan cố mà là “khắc phục sự cứng rắn bằng sự mềm mại”.
Khi một viên đạn cùn xuyên qua lớp kính cường lực ngoài cùng sẽ tiếp xúc với lớp polycarbonate này.
Lớp polycarbonate có thể hấp thụ và phân tán động năng cực lớn của viên đạn, đồng thời “nắm” hoặc “bọc” chắc chắn các mảnh đạn thông qua sự biến dạng của chính nó, ngăn không cho chúng xuyên qua.
Màng xen kẽ Polyvinyl acetal (PVB): Đây là vật liệu kết dính được sử dụng phổ biến trong các quá trình cán màng, dùng để liên kết chắc chắn lớp kính với lớp polycarbonate. Bản thân nó cũng có tác dụng hấp thụ năng lượng nhất định.
Quá trình chống đạn có thể được hiểu như sau:
Kính cường lực bên ngoài: Cứng chống cứng, làm cùn đầu đạn, tiêu tốn một phần năng lượng và tự vỡ.
Lớp polymer trung gian (như PC): Hấp phụ mềm, tận dụng độ dẻo dai để hấp thụ năng lượng còn lại, giữ đạn và mảnh vụn, đồng thời ngăn ngừa bắn tung tóe.
Kính bên trong: Cung cấp thêm sự hỗ trợ và độ cứng, đóng vai trò là tuyến phòng thủ cuối cùng.
Cấp độ chống đạn càng cao thì chiếc "bánh sandwich" này càng có nhiều lớp và tổng độ dày càng lớn.
Kết luận và ẩn dụ
Kính cường lực là một phần của cả "ngọn giáo" và "lá chắn" : nó cung cấp độ cứng cần thiết và mức tiêu thụ năng lượng ban đầu.
Lớp polymer (chẳng hạn như PC) là "lưới": chính lõi của lưới mới thực sự chặn được "viên đạn".
Vậy kính chống đạn ≠ kính cường lực, nhưng kính chống đạn ⊃ kính cường lực (bao gồm cả kính cường lực).
Một phép ẩn dụ tốt là:
Kính cường lực đơn giống như một chiếc bánh quy giòn và cứng, có thể vỡ vụn chỉ bằng một cú chạm nhẹ.
Kính chống đạn giống như một chiếc bánh quy Oreo: hai chiếc bánh quy sô cô la cứng (tương đương với kính cường lực) với một lớp kem mềm (tương đương với một lớp polycarbonate) ở giữa. Bạn có thể dễ dàng bẻ một chiếc bánh quy, nhưng rất khó để bẻ nguyên một chiếc bánh Oreo bằng tay không vì phần kem ở giữa sẽ căng ra và hấp thụ năng lượng khi chịu tác dụng lực.
Do đó, mặc dù kính cường lực là một trong những vật liệu quan trọng để sản xuất kính chống đạn-hiệu suất cao nhưng bản thân nó không thể đạt được chức năng chống đạn. Khả năng chống đạn đến từ cấu trúc tổng hợp được hình thành nhờ sự phối hợp của nhiều vật liệu.
