Neprůstřelné sklomůže být tvrzené sklo, ale neprůstřelné sklo není v žádném případě "jen" tvrzené sklo.
Přesněji řečeno, v běžné struktuře neprůstřelného skla je obvykle jedna nebo více vrstev tvrzeného skla, ale jeho neprůstřelnost jádra pochází z více{0}}vrstvé struktury, zejména z vrstvy polymerního materiálu uprostřed.
Role a omezení tvrzeného skla
Ve struktuře neprůstřelného skla se tvrzené sklo obvykle používá jako povrch vystavený nárazu- i jako zadní povrch.
Vysoká tvrdost: Tvrzené sklo má po tepelném zpracování extrémně tvrdý povrch. Při dopadu střely dokáže tato vrstva tvrdého skla účinně otupit hlavu střely, spotřebovat část její kinetické energie a způsobit její deformaci, čímž zabrání snadnému „zavrtání“ do vnitřku skla.
Dobrá odolnost proti nárazu: Ve srovnání s běžným sklem má tvrzené sklo rázovou pevnost 3 až 5krát vyšší a může lépe odolávat počátečním nárazům.
Omezení: Pokud je pouze jedna vrstva tvrzeného skla, stejně se při zásahu kulkou rozbije jako celek. Přestože se rozbije na malé částečky, které lidem pravděpodobně neublíží, kulky jím proniknou a nemá vůbec žádnou neprůstřelnou funkci.
Struktura jádra a princip neprůstřelného skla
Neprůstřelné sklo je druh kompozitního vrstveného skla. Jeho typická struktura je jako „sendvič“ nebo „tisíc{1}}vrstevný dort“:
Tvrdá vrstva (obvykle tvrzené sklo) + měkká viskoelastická vrstva (polymerní materiál) + tvrdá vrstva (tvrzené sklo nebo obyčejné sklo)
Polykarbonátová (PC) vrstva: Toto je „duše“ neprůstřelného skla. Je to extrémně houževnatý transparentní technický plast s extrémně vysokou odolností proti nárazu a houževnatostí. Jeho funkcí není tvrdošíjně vzdorovat, ale „překonat tvrdost měkkostí“.
Když otupená střela pronikne vnější vrstvou tvrzeného skla, dostane se do kontaktu s touto vrstvou polykarbonátu.
Polykarbonátová vrstva dokáže absorbovat a rozptýlit obrovskou kinetickou energii střely a pevně „uchopit“ nebo „obalit“ úlomky střely vlastní deformací a zabránit jim v průniku.
Polyvinylacetalová (PVB) mezivrstvová fólie: Jedná se o běžně používaný adhezivní materiál v procesech laminace, který se používá k pevnému spojení skleněné vrstvy s polykarbonátovou vrstvou. Samo o sobě má také určitý účinek na absorpci energie.
Proces neprůstřelnosti lze chápat takto:
Vnější tvrzené sklo: Tvrdé proti tvrdému, otupuje hlavici, spotřebovává část energie a samo se rozbije.
Mezilehlá polymerová vrstva (jako je PC): Měkká adsorpce, využívající houževnatost k absorbování zbývající energie, drží kulky a úlomky a zabraňuje rozstřikování.
Vnitřní sklo: Poskytuje dodatečnou podporu a tvrdost a slouží jako poslední obranná linie.
Čím vyšší je úroveň neprůstřelnosti, tím více vrstev tento "sendvič" má a tím větší je celková tloušťka.
Závěr a metafora
Tvrzené sklo je součástí „oštěpu“ i „štítu“: poskytuje potřebnou tvrdost a počáteční spotřebu energie.
Polymerová vrstva (jako PC) je "síť": je to jádro sítě, které skutečně blokuje "kulku".
Tedy neprůstřelné sklo ≠ tvrzené sklo, ale neprůstřelné sklo ⊃ tvrzené sklo (včetně tvrzeného skla).
Dobrá metafora je:
Jediné tvrzené sklo je jako křehká a tvrdá sušenka, která se roztříští při nejmenším poklepání.
Neprůstřelné sklo je jako sušenka Oreo: dvě tvrdé čokoládové sušenky (ekvivalent tvrzeného skla) s jemnou krémovou vrstvou (ekvivalentní polykarbonátové vrstvě) mezi nimi. Můžete snadno rozbít jednu sušenku, ale je velmi obtížné rozbít celé Oreo holýma rukama, protože krém uprostřed se při působení síly natahuje a absorbuje energii.
Ačkoli je tedy tvrzené sklo jedním z důležitých materiálů pro výrobu-výkonných neprůstřelných skel, samo o sobě nemůže dosáhnout neprůstřelné funkce. Neprůstřelná schopnost pochází z kompozitní struktury vytvořené společnou prací více materiálů.
