جلیقههای ضدگلوله امروزی تنها از فلز یا الیاف ساخته نمیشوند، بلکه ترکیبی از مواد پیشرفتهاند که نقش هر کدام در افزایش سطح ایمنی بسیار مهم است؛ در این بین، آلومینا (اکسید آلومینیوم) بهعنوان یکی از اصلیترین سرامیکهای بالستیک، با سختی بالا و هزینه مناسب، جایگاه ویژهای پیدا کرده است. این ماده با خردکردن پرتابه و پخش انرژی ضربه، از جان نیروهای نظامی و امنیتی در برابر تهدیدات مرگبار محافظت میکند؛ در ادامه همراه ما باشید تا شما را با کاربرد آلومینا در جلیقههای ضدگلوله بیشتر آشنا کنیم.
فهرست مطالب
چرا آلومینا برای استفاده در جلیقه ضدگلوله مناسب است؟
برای یک زره خوب باید ببینیم چقدر میتواند جلوی گلوله را بگیرد و چه هزینه و وزنی دارد؛ آلومینا در همه موارد عملکرد مناسبی دارد هم خیلی مقاوم است و هم نسبت به کاراییاش قیمت و وزن معقولی دارد.
1- سختی بالا و مکانیزم توقف پرتابه
آلومینا بهدلیل سختی بسیار زیاد، هنگام برخورد گلوله سطح تماس را میساید و نوک پرتابه را کُند میکند. همزمان خود سرامیک بهصورت کنترلشده ترک میخورد و میشکند؛ این شکست لایهبهلایه انرژی را در سطح بزرگتری پخش میکند و نیروی مؤثر به بدن را کاهش میدهد.
2- تعادل بینظیر بین کارایی و هزینه
آلومینا شاید به اندازه سرامیکهای خیلی پیشرفته سبک یا قوی نباشد، اما در عوض خیلی ارزانتر است و همچنان جلوی گلوله را خوب میگیرد. بههمینخاطر وقتی قرار باشد تعداد زیادی جلیقه ضدگلوله برای نیروهای نظامی یا پلیس ساخته شود، انتخابی اقتصادی و مطمئن به حساب میآید.
3- وزن کمتر نسبت به فلزات
آلومینا شاید مثل سرامیکهای خیلی پیشرفته سبک نباشد، اما در مقایسه با فولاد وزن خیلی کمتری دارد. این یعنی جلیقه ساختهشده با آلومینا هم سطح حفاظت فولاد رو میدهد، اما سبکتر است و باعث میشود فرد راحتتر حرکت کند، دیرتر خسته شود و در میدان عملکرد بهتری داشته باشد.
4- همکاری با لایههای پشتیبان
آلومینا همیشه تنها استفاده نمیشود، بلکه روی لایههایی مثل پلیاتیلن بسیار مقاوم یا الیاف آرامید نصب میشود. کار سرامیک این است که گلوله را خرد و متوقف کند و لایه پشتیبان وظیفه دارد ترکشها و انرژی باقیمانده را جذب کند. به این ترتیب جلیقه بهصورت چندلایه عمل میکند و حفاظت مطمئنتری ایجاد میکند.
La céramique moderne remplace l’acier dans le gilet pare-balles industrie. L’extrême dureté, la résistance, la résistance à l’usure et la dissipation thermique de la céramique en font un matériau idéal pour les gilets pare-balles.
سرامیکهای مدرن به تدریج جای فولاد را در صنعت جلیقههای ضدگلوله گرفتهاند. سختی فوقالعاده، مقاومت، دوام در برابر سایش و توانایی پخش حرارت، سرامیک آلومینا را به گزینهای ایدهآل برای جلیقههای ضدگلوله تبدیل کرده است.
منبع: ggsceramic.com
5- مقاومت در شرایط سخت
چون آلومینا فلز نیست، در برابر گرما، رطوبت یا مواد خورنده خاصیتش را از دست نمیدهد. همین ویژگی باعث میشود عمر طولانی داشته باشد و نگهداری از آن سادهتر باشد. برای همین در مأموریتهای مختلف میشود روی کاراییاش حساب کرد.
6- تولید آسان و گسترده
مواد اولیه آلومینا بهخوبی در دسترساند و فرآیند تولید آن سالهاست جاافتاده است؛ بههمیندلیل میتوان آن را در مقیاس بالا و با کیفیت یکنواخت تولید کرد؛ چه در قالب کاشیهای کوچک و چه صفحات بزرگ برای جلیقه یا تجهیزات زرهی.
7- انعطافپذیری در طراحی
آلومینا را میشود در ضخامتها، اندازهها و شکلهای مختلف به کار گرفت. این انعطاف باعث میشود زره دقیقاً بر اساس نیاز طراحی شود، مثلاً فقط قسمتهای حیاتی بدن پوشش داده شود یا وزن به شکل متعادل تقسیم شود.
جمعبندی
آلومینا در جلیقههای ضدگلوله بهصورت کاشیهای سرامیکی در لایه جلویی به کار میرود؛ همان لایهای که مستقیم با گلوله برخورد میکند. سختی بسیار بالای آلومینا نوک گلوله را میشکند و انرژی ضربه را روی سطح بزرگتری پخش میکند، بنابراین قدرت نفوذ شدیداً کاهش مییابد. پشت این لایه، پارچههای جاذب انرژی مثل کولار یا پلیاتیلن با وزن مولکولی بالا قرار میگیرند تا ترکشهای ریز و ضربه باقیمانده را مهار کنند. چیدمان موزاییکی کاشیها هم کمک میکند ترک و شکست به همان ناحیه برخورد محدود شود و جلیقه روی بدن راحتتر بنشیند.
مزیت اصلی آلومینا این است که با وجود عملکرد حفاظتی قابلاعتماد، نسبت به بسیاری از گزینههای پیشرفتهتر مقرونبهصرفهتر و در دسترستر است؛ به همین دلیل در کاربردهای پلیسی و نظامی عمومی، یا برای صفحات درجشونده جهت ارتقای سطح حفاظت، انتخاب مناسبیست. در مأموریتهایی که «کمترین وزن ممکن» اولویت مطلق است، مواد سبکتر مثل کاربید بور یا سیلیکون ممکن است ترجیح داده شوند، اما در اکثر سناریوها آلومینا توازن عملی خوبی بین حفاظت، وزن و هزینه فراهم میکند.
سوالات متداول
1- آیا بعد از برخورد گلوله، صفحه آلومینایی دوباره قابلاستفاده است؟
نه. صفحات آلومینایی بعد از ضربه ترک میخوردند یا خرد میشوند، چون طراحیشان برای جذب انرژی از طریق شکستگیست؛ بههمیندلیل بعد از اصابت گلوله باید تعویض شوند.
2- جلیقههای آلومینایی چقدر سنگین هستند؟
وزن این جلیقهها بین فولاد و سرامیکهای سبکتر مثل کاربید سیلیکون قرار میگیرد. یعنی سبکتر از جلیقههای فولادی هستند اما نسبت به پیشرفتهترین سرامیکها (مثل بور کاربید) کمی سنگینترند.
برای مطالعه بیشتر شما
what material is used to make bulletproof vests
Alumina-Based Ceramics for Armor Application: Mechanical Characterization and Ballistic Testing