[go: up one dir, main page]

RU2567879C1 - Bullet-resistant glass polymer composite - Google Patents

Bullet-resistant glass polymer composite Download PDF

Info

Publication number
RU2567879C1
RU2567879C1 RU2014134030/03A RU2014134030A RU2567879C1 RU 2567879 C1 RU2567879 C1 RU 2567879C1 RU 2014134030/03 A RU2014134030/03 A RU 2014134030/03A RU 2014134030 A RU2014134030 A RU 2014134030A RU 2567879 C1 RU2567879 C1 RU 2567879C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass
composite
glasses
etching
outer glasses
Prior art date
Application number
RU2014134030/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Владимирович Сильников
Никита Михайлович Сильников
Антон Владимирович Бровкин
Артем Сергеевич Панков
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение специальных материалов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение специальных материалов" filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение специальных материалов"
Priority to RU2014134030/03A priority Critical patent/RU2567879C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2567879C1 publication Critical patent/RU2567879C1/en

Links

Landscapes

  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention refers to multilayer impact-resistant silicate glass composites applicable for manufacturing transparent protective units for immovable objects and vehicles. A bullet-resistant glass polymer composite contains at least three glass sheets joined together by means of a polymer binder. Two outer glasses of the composite are reinforced by ionic exchange, whereas the inner ones are reinforced by etching; the surfaces of the outer glasses are reinforced by etching before ionic exchanged reinforcement. An etched glass layer thickness and an ionic exchange layer thickness of the outer glasses of the composite makes at least 10 mcm.
EFFECT: higher ballistic stability of the composite by improving the mechanical properties of the outer glasses.
2 cl

Description

Изобретение относится к многослойным ударопрочным композитам на основе силикатных стекол, предназначенным для изготовления изделий прозрачной защиты стационарных объектов и транспортных средств, например, стекол автомобилей для защиты от воздействия пуль стрелкового оружия. Основная задача, возникающая при разработке многослойных изделий для прозрачной защиты, состоит в минимизации массы при сохранении заданного уровня ударопрочности, а главное - пулестойкости за счет оптимального сочетания толщин тяжелых стеклянных и легких склеивающих слоев.The invention relates to multilayer impact-resistant composites based on silicate glasses, intended for the manufacture of transparent protection products for stationary objects and vehicles, for example, automobile glasses, to protect against small arms bullets. The main task arising in the development of multilayer products for transparent protection is to minimize weight while maintaining a given level of impact resistance, and most importantly - bullet resistance due to the optimal combination of thicknesses of heavy glass and light adhesive layers.

Известно техническое решение по патенту ES 2364624, опубл. 22.08.2012, согласно которому безопасное многослойное стекло состоит из внешнего листа термически или химически закаленного стекла с толщиной, составляющей от 1,5 до 4 мм; слоя прозрачного алифатического полиуретана; листа поликарбоната с толщиной от 0,5 до 1,5 мм; слоя прозрачного алифатического полиуретана; внутреннего листа термически или химически закаленного стекла с толщиной, составляющей от 1,5 до 4 мм.Known technical solution according to patent ES 2364624, publ. 08/22/2012, according to which safety laminated glass consists of an outer sheet of thermally or chemically toughened glass with a thickness of 1.5 to 4 mm; a layer of transparent aliphatic polyurethane; polycarbonate sheet with a thickness of 0.5 to 1.5 mm; a layer of transparent aliphatic polyurethane; inner sheet of thermally or chemically tempered glass with a thickness of 1.5 to 4 mm.

Использование в техническом решении пластиковых вставок в многослойных композитах существенно уменьшает срок службы такой конструкции, т.к. со временем, из-за разницы в значениях коэффициента линейного теплового расширения стекла и различных пластиков, в композите начинают появляться расслоения, что приводит к ухудшению как оптических, так и защитных характеристик. Помимо этого есть ряд технологических сложностей при изготовлении таких стекол. Например, наиболее распространенный и доступный связующий материал для многослойных стекол - поливинилбутираль, вступает в реакцию с поликарбонатом и конечное изделие теряет прозрачность.The use of plastic inserts in multilayer composites in a technical solution significantly reduces the service life of such a structure, since over time, due to the difference in the values of the coefficient of linear thermal expansion of glass and various plastics, delaminations begin to appear in the composite, which leads to a deterioration in both optical and protective characteristics. In addition, there are a number of technological difficulties in the manufacture of such glasses. For example, polyvinyl butyral, the most common and affordable binder for laminated glasses, reacts with polycarbonate and the final product loses transparency.

Известна заявка DE 20101013641, опубл. 06.10.2011, согласно которой прозрачная защита состоит по меньшей мере из четырех хрупких прозрачных стекол, которые соединены между собой прозрачной смолой или полимерной пленкой, с общей толщиной блока не менее 60 мм, и в котором с защищаемой стороны установлен противоосколочный полимерный слой толщиной 0,5-12 мм, отличающаяся тем, что на расстоянии 6-20 мм от поверхности блока со стороны воздействия установлено химически закаленное стекло и между двумя из четырех стекол выполнен полимерный (пластиковый) слой толщиной 2-15 мм, приклеенный к стеклам через полиуретановые пленки.Known application DE 20101013641, publ. 10/06/2011, according to which transparent protection consists of at least four fragile transparent glasses that are interconnected by a transparent resin or polymer film, with a total block thickness of at least 60 mm, and in which an anti-shatter polymer layer with a thickness of 0 is installed on the protected side, 5-12 mm, characterized in that at a distance of 6-20 mm from the block surface on the exposure side, chemically tempered glass is installed and a polymer (plastic) layer 2-15 mm thick glued to the glass is made between two of the four glasses by polyurethane film.

Помимо негативной роли пластиковой вставки в предлагаемом техническом решении, к существенным недостаткам можно отнести использование в качестве тылового противоосколочного слоя полимерного материала, что существенно снижает эксплуатационные характеристики конечного изделия, ограничивая сферы его применения из-за низкой царапиностойкости и химической стойкости, т.е. такие стекла промывать надо предельно аккуратно, так как полимер может прореагировать с моющим средством, а песчинки или какая-либо грязь могут расцарапать покрытие при протирке. Все это неизбежно ведет к ухудшению оптических свойств стекла и к ухудшению его баллистических свойств.In addition to the negative role of the plastic insert in the proposed technical solution, the use of polymeric material as a rear anti-fragmentation layer can be attributed to significant disadvantages, which significantly reduces the operational characteristics of the final product, limiting its scope due to low scratch resistance and chemical resistance, i.e. such glasses should be washed very carefully, as the polymer can react with detergent, and grains of sand or any dirt can scratch the coating when wiped. All this inevitably leads to a deterioration in the optical properties of glass and to a deterioration in its ballistic properties.

Известен патент RU 2396224, опубл. 06.10.2011, согласно которому пулестойкий многослойный прозрачный композит имеет структуру из двух термически упрочненных стекол с внешней стороны, четырех стекол, упрочненных травлением, внутри композита, и два стекла, обращенных к защищаемой стороне и упрочненных методом ионного обмена. На внутреннюю поверхность восьмого стекла и на внешнюю поверхность второго со стороны склеивающего слоя нанесено токопроводящее покрытие In2O3 и индиевые шинки.Known patent RU 2396224, publ. 10/06/2011, according to which the bulletproof multilayer transparent composite has a structure of two thermally toughened glasses on the outside, four glasses toughened by etching inside the composite, and two glasses facing the protected side and strengthened by the ion exchange method. On the inner surface of the eighth glass and on the outer surface of the second from the side of the bonding layer, a conductive coating In 2 O 3 and indium bars are applied.

Использование термически упрочненных стекол в таком композите снижает эффективность защиты, т.к. их механические свойства (в частности, прочность) существенно ниже упрочненных ионным обменом и тем более, ниже упрочненных травлением. Кроме того, термически упрочненные стекла склонны к спонтанному разрушению, что также уменьшает надежность изделия. Причиной такого явления считается увеличение в размерах входящих в состав стекла кристаллов сульфида никеля при частых нагреваниях и охлаждениях. Это существенно ограничивает применение такой конструкции в условиях термоциклирования.The use of thermally toughened glasses in such a composite reduces the effectiveness of protection, since their mechanical properties (in particular, strength) are significantly lower than those strengthened by ion exchange and, moreover, lower than those strengthened by etching. In addition, thermally toughened glass is prone to spontaneous destruction, which also reduces the reliability of the product. The reason for this phenomenon is considered to be an increase in the size of nickel sulfide crystals included in the glass during frequent heating and cooling. This significantly limits the use of such a design in thermal cycling.

Наиболее близким аналогом, выбранным авторами в качестве прототипа, является заявка DE 19924227050, опубл. 17.02.1994, в п. 12 формулы которой описан многослойный прозрачный композит, обладающий повышенной ударной прочностью, наружные стекла которого термически или химически закалены, содержащий множество соединенных листов стекла, связанных друг с другом органическими клеевыми прослойками, отличающийся тем, что один из листов стекла предварительно обработан следующим образом: травление по меньшей мере одной поверхности закаленного или незакаленного листа стекла для удаления дефектов с ее поверхности, промывка этой поверхности, удаление влаги, нанесение защитного слоя и склейка этой поверхности через промежуточный слой с наружным стеклом.The closest analogue selected by the authors as a prototype is the application DE 19924227050, publ. 02.17.1994, in paragraph 12 of the formula of which a multilayer transparent composite is described having increased impact strength, the outer glasses of which are thermally or chemically tempered, containing many connected glass sheets bonded to each other by organic adhesive layers, characterized in that one of the glass sheets pre-processed as follows: etching of at least one surface of a tempered or non-tempered sheet of glass to remove defects from its surface, washing this surface, removing moisture, applying a protective layer and gluing this surface through an intermediate layer with an outer glass.

К недостаткам такого технического решения следует отнести травление одной поверхности термически или химически закаленного стекла. После такой обработки стекло может выгнуться или даже лопнуть. Если же травить поверхность такого стекла с обеих сторон, то эффект от предварительной закалки можно легко свести на нет, т.к. травлением можно удалить весь сжатый слой стекла. Также авторы рекомендуют наносить на обработанные травлением поверхности полимерные защитные покрытия. Однако, во-первых, адгезия таких защитных покрытий к стеклу существенно ниже адгезии полимерных связующих прослоек, используемых для склейки стекол в композит, что чревато расслоениями и отлипами в композите. Во-вторых, очень сложно подобрать материалы защитного и связующего слоев с адгезией друг к другу, но при этом компоненты материалов двух слоев не прореагировали друг с другом, и чтобы материал защитной пленки не разрушился при температуре склейки стекол в композит.The disadvantages of this technical solution include the etching of one surface of thermally or chemically tempered glass. After this treatment, the glass may bend or even burst. If the surface of such glass is etched on both sides, then the effect of preliminary hardening can be easily negated, because etching, you can remove the entire compressed layer of glass. The authors also recommend applying polymer protective coatings to etched surfaces. However, firstly, the adhesion of such protective coatings to glass is significantly lower than the adhesion of the polymer binder layers used for gluing glasses into a composite, which is fraught with delamination and tearing in the composite. Secondly, it is very difficult to choose the materials of the protective and adhesive layers with adhesion to each other, but at the same time, the components of the materials of the two layers did not react with each other, and so that the material of the protective film does not collapse at the temperature of gluing the glasses into the composite.

Задачей и техническим результатом настоящего изобретения является повышение баллистической стойкости композита за счет повышения механических свойств наружных стекол и оптимизации структурного состава композита.The objective and technical result of the present invention is to increase the ballistic resistance of the composite by increasing the mechanical properties of the outer glasses and optimizing the structural composition of the composite.

Указанная цель достигается за счет того, что стеклополимерный композит, включающий в себя по крайней мере три листа стекла, связанных между собой полимерным связующим, наружные стекла композита упрочнены методом ионного обмена, внутренние - травлением, при этом поверхности наружных стекол перед упрочнением методом ионного обмена упрочнены травлением.This goal is achieved due to the fact that the glass-polymer composite, which includes at least three sheets of glass, interconnected by a polymeric binder, the outer glasses of the composite are hardened by ion exchange, the inner ones by etching, and the surfaces of the outer glasses are hardened before ion exchange etching.

Ключевой характеристикой при оценке пулеударостойкости композита на основе стекла является его прочность, которая напрямую связана с прочностью входящих в его состав стекол. Прочность стекла зависит от химического состава и технологии производства стекла, техники изготовления образцов и их размеров, физико-химических свойств окружающей среды и температуры испытания, скорости и длительности нагружения. Прочность наиболее распространенного листового натрий-кальций-силикатного стекла (силикатного стекла) составляет 50~80 МПа. Однако эта оценка весьма условна и зависит от состояния поверхности стекла.A key characteristic in evaluating the bullet-proof resistance of a glass-based composite is its strength, which is directly related to the strength of the glasses included in its composition. The strength of glass depends on the chemical composition and technology of glass production, the technique for manufacturing samples and their sizes, physico-chemical properties of the environment and test temperature, speed and duration of loading. The strength of the most common sheet of sodium-calcium-silicate glass (silicate glass) is 50 ~ 80 MPa. However, this estimate is very arbitrary and depends on the state of the glass surface.

Для повышения значения прочности стекла существует два принципиально различных метода повышения прочности стекла - повышение качества поверхности и создание в поверхностном слое остаточных сжимающих напряжений.To increase the strength of glass, there are two fundamentally different methods for increasing the strength of glass — improving the quality of the surface and creating residual compressive stresses in the surface layer.

Сущность метода повышения качества поверхности сводится к уменьшению количества и глубины поверхностных микротрещин и/или увеличению радиуса кривизны их вершин. Наиболее эффективным способом реализации метода является травление. Таким способом можно увеличить прочность стекла до 2000-3000 МПа. Для получения максимальных значений прочности глубина стравленного слоя должна быть не менее 10 мкм, т.к. при стравливании па меньшую глубину удаляются лишь совсем мелкие дефекты поверхности.The essence of the method of improving surface quality is to reduce the number and depth of surface microcracks and / or increase the radius of curvature of their vertices. The most effective way to implement the method is etching. In this way, you can increase the strength of the glass up to 2000-3000 MPa. To obtain maximum strength values, the depth of the etched layer should be at least 10 microns, because when etching at a shallower depth, only very shallow surface defects are removed.

Основным недостатком стекол, упрочненных путем повышения качества поверхности, является механическая, термическая и химическая повреждаемость. Прочность травленого снижается более чем на порядок даже при слабом соприкосновении с такими предметами как бумага, дерево. В предлагаемом авторами техническом решении все обработанные травлением поверхности склеиваются полимерным связующим с поверхностями других стекол и оказываются внутри стеклополимерного композита. Таким образом, сводится на нет риск повреждения обработанной поверхности.The main disadvantage of glasses hardened by improving the quality of the surface is mechanical, thermal and chemical damage. The etched strength is reduced by more than an order of magnitude even with poor contact with objects such as paper, wood. In the technical solution proposed by the authors, all the etched surfaces are glued with a polymer binder to the surfaces of other glasses and are inside the glass-polymer composite. Thus, the risk of damage to the treated surface is negated.

Дополнительный метод повышения прочности - создание в поверхностном слое остаточных сжимающих напряжений, искусственно снижает приложенное к телу внешнее растягивающее напряжение, обеспечивая тем самым повышение прочности на величину сжимающего напряжения.An additional method of increasing the strength is the creation of residual compressive stresses in the surface layer, artificially reducing the external tensile stress applied to the body, thereby increasing the strength by the amount of compressive stress.

Наиболее эффективный способ реализации такого метода - ионообменное упрочнение («химическая закалка»). Суть его сводится к замене в поверхностном слое стекла щелочного иона меньшего радиуса на более крупный щелочной ион из внешнего источника при температуре ниже температуры плавления стекла. Высокие сжимающие напряжения, образующиеся в стекле при его обработке, например, в расплаве KNO3 обеспечивают более высокое приращение прочности по сравнению с термической закалкой, а небольшие растягивающие напряжения в центральной зоне исключают его саморазрушение при хранении, царапании, резании, сверлении. Прочность такого упрочненного стекла может достигать до 700 МПа. Причем для получения максимальных значений прочности толщина ионообменного слоя должна быть не менее 10 мкм.The most effective way to implement this method is ion exchange hardening (“chemical hardening”). Its essence boils down to replacing in the surface layer of glass an alkaline ion of a smaller radius with a larger alkaline ion from an external source at a temperature below the melting temperature of the glass. High compressive stresses generated in the glass during its processing, for example, in KNO 3 melt, provide a higher strength increment compared to thermal hardening, and small tensile stresses in the central zone exclude its self-destruction during storage, scratching, cutting, drilling. The strength of such toughened glass can reach up to 700 MPa. Moreover, to obtain maximum strength values, the thickness of the ion exchange layer should be at least 10 microns.

Авторами были изучены и опробованы различные комбинированные методы упрочнения стекла. Наибольший интерес представила комбинация травления поверхности стекла с дальнейшим ионообменным упрочнением. Комбинированным методом можно добиться повышения прочности стекла до 900-1000 МПа, причем защита поверхности такого стекла необязательна.The authors have studied and tested various combined methods of glass hardening. Of greatest interest was the combination of etching the surface of the glass with further ion-exchange hardening. Using the combined method, it is possible to increase the strength of glass to 900-1000 MPa, and the surface protection of such glass is optional.

В предложенном авторами техническом решении таким методом обработаны крайние (наружные) стекла в композите. Однако, т.к. поверхности наружных стекол, обращенные внутрь композита, при эксплуатации конечного изделия не будут подвергаться каким-либо воздействиям, их можно дополнительно упрочнить травлением на глубину, не превышающую глубину ионообменного слоя.In the technical solution proposed by the authors, the extreme (outer) glasses in the composite are processed by this method. However, since the surfaces of the outer glasses facing the inside of the composite will not be exposed to any effects during operation of the final product; they can be further hardened by etching to a depth not exceeding the depth of the ion exchange layer.

Пример №1.Example No. 1.

Для испытания технического решения было изготовлено семь образцов стеклополимерного композита размером 150×150 мм, состоящих из трех натрий-кальций-силикатных стекол, склеенных между собой пленкой на основе термополиуретана методом термовакуумного прессования. Все стекла были предварительно упрочнены следующим способом:To test the technical solution, seven samples of a 150 × 150 mm fiberglass composite were manufactured, consisting of three sodium-calcium-silicate glasses glued together with a film based on thermopolyurethane by thermal vacuum pressing. All glass was pre-hardened in the following way:

1. Травление стекла в смеси, состоящей из 12% HF и 12% H2SO4, в условиях интенсивного перемешивания путем барбатирования сжатым воздухом.1. Glass etching in a mixture consisting of 12% HF and 12% H 2 SO 4, under conditions of vigorous stirring by barbation with compressed air.

2. Промывка проточной водой.2. Rinse with running water.

3. Сушка при температуре 70°С в беспылевом шкафу в течение 12 часов.3. Drying at 70 ° C in a dust-free cabinet for 12 hours.

Дополнительно были изготовлены и обработаны таким же способом три образца-свидетеля, прочность которых составила 1858, 2064 и 1897 МПа.Additionally, three witness specimens were manufactured and processed in the same way, the strength of which was 1858, 2064 and 1897 MPa.

Затем два стекла, которые в дальнейшем устанавливали снаружи в стеклоблоке, дополнительно выдерживали в расплаве KNO3 в течение 2 часов при температуре 450°С.Then two glasses, which were subsequently installed outside in the glass block, were additionally kept in the KNO 3 melt for 2 hours at a temperature of 450 ° C.

Таким же способом были изготовлены и обработаны три образца-свидетеля, прочность которых составила 643, 725 и 707 МПа.In the same way, three witness samples were manufactured and processed, the strength of which was 643, 725 and 707 MPa.

Также было изготовлено семь образцов стеклополимерного композита размером также 150×150 мм по прототипу. Образцы состояли из трех натрий-кальций-силикатных стекол, склеенных между собой пленкой на основе термополиуретана методом термовакуумного прессования. Одно из стекол, которое в дальнейшем устанавливали в середину композита, было обработано следующим способом.Seven samples of a glass-polymer composite were also made, also 150 × 150 mm in size according to the prototype. The samples consisted of three sodium-calcium-silicate glasses glued together with a film based on thermopolyurethane by thermal vacuum pressing. One of the glasses, which were subsequently installed in the middle of the composite, was processed in the following way.

1. Выдержка в расплаве KNO3 в течение 2 часов при температуре 450°С.1. The exposure in the melt KNO 3 for 2 hours at a temperature of 450 ° C.

2. Травление стекла в смеси, состоящей из 12% HF и 12% H2SO4, в условиях интенсивного перемешивания путем барбатирования сжатым воздухом.2. Glass etching in a mixture consisting of 12% HF and 12% H 2 SO 4 , under conditions of vigorous stirring by barbation with compressed air.

3. Промывка проточной водой.3. Rinse with running water.

4. Сушка при температуре 70°С в беспылевом шкафу в течение 12 часов.4. Drying at a temperature of 70 ° C in a dust-free cabinet for 12 hours.

5. Нанесение защитного покрытия па основе полиэтилентерефталата на обработанные поверхности.5. The application of a protective coating based on polyethylene terephthalate on the treated surface.

Дополнительно были изготовлены и обработаны таким же способом три образца-свидетеля, прочность которых составила 1947, 1737 и 2003 МПа.In addition, three witness specimens were manufactured and processed in the same way, the strength of which was 1947, 1737 and 2003 MPa.

Два других стекла, которые в дальнейшем устанавливают снаружи в стеклоблоке, были выдержаны в расплаве KNO3 в течение 2 часов при температуре 450°С. Дополнительно были изготовлены и обработаны таким же способом три образца-свидетеля, прочность которых составила 363, 412 и 3541 МПа.Two other glasses, which are subsequently installed externally in the glass block, were kept in the KNO 3 melt for 2 hours at a temperature of 450 ° C. Additionally, three witness specimens were manufactured and processed in the same way, the strength of which was 363, 412 and 3541 MPa.

Были проведены испытательные стрельбы в аттестованном центре заявителя (ЗАО «НПО СМ»). Стрельбы проводились из автомата АКМ патроном калибра 7,62 мм 57-Н-231 с пулей ПС. Противопульная стойкость определялась величиной предельной скорости кондиционных поражений.Test firing was conducted at the applicant’s certified center (ZAO NPO SM). Shooting was carried out from an AKM assault rifle with a cartridge of 7.62 mm caliber 57-N-231 with a PS bullet. Bulletproof resistance was determined by the value of the marginal speed of conditioned lesions.

Пример №2.Example No. 2.

Для подтверждения полученного результата было изготовлено еще семь образцов стеклополимерного композита размером 150×150 мм, состоящих из трех алюмосиликатных стекол, склеенных между собой пленкой на основе термополиуретана методом термовакуумного прессования. Все стекла были предварительно упрочнены следующим способом.To confirm the result, seven more samples of a 150 × 150 mm fiberglass composite were made, consisting of three aluminosilicate glasses glued together with a film based on thermopolyurethane by thermal vacuum pressing. All glasses were pre-hardened as follows.

1. Травление стекла в смеси, состоящей из 6% HF, в условиях интенсивного перемешивания путем барбатирования сжатым воздухом.1. Glass etching in a mixture of 6% HF under vigorous stirring by barbation with compressed air.

2. Промывка проточной водой.2. Rinse with running water.

3. Сушка при температуре 100°С в беспылевом шкафу.3. Drying at a temperature of 100 ° C in a dust-free cabinet.

Затем два стекла, которые в дальнейшем устанавливали снаружи в стеклоблоке, дополнительно упрочняли методом ионного обмена в расплаве KNO3. После этого одну из поверхностей обоих стекол снова протравливали в растворе HF, промывали, просушивали и устанавливали в композит, причем при склейке эти поверхности направляли внутрь композита.Then, two glasses, which were further installed outside in the glass block, were additionally strengthened by the ion exchange method in KNO 3 melt. After that, one of the surfaces of both glasses was again etched in an HF solution, washed, dried and installed in the composite, and when glued, these surfaces were directed inside the composite.

Также было изготовлено несколько образцов стеклополимерного композита размером также 150×150 мм по прототипу. Образцы состояли из трех алюмосиликатных стекол, склеенных между собой пленкой на основе термополиуретана методом термовакуумного прессования. Одно из стекол, которое в дальнейшем устанавливали в середину композита, было обработано следующим способом.Also, several samples of a glass-polymer composite were also made, also 150 × 150 mm in size according to the prototype. The samples consisted of three aluminosilicate glasses glued together with a film based on thermopolyurethane by thermal vacuum pressing. One of the glasses, which were subsequently installed in the middle of the composite, was processed in the following way.

1. Выдержка в расплаве KNO3.1. The exposure in the melt KNO 3 .

2. Травление стекла в смеси, состоящей из 6% HF, в условиях интенсивного перемешивания путем барбатирования сжатым воздухом.2. Etching of the glass in a mixture of 6% HF under vigorous stirring by barbation with compressed air.

3. Промывка проточной водой.3. Rinse with running water.

4. Сушка при температуре 100°С в беспылевом шкафу.4. Drying at a temperature of 100 ° C in a dust-free cabinet.

5. Нанесение защитного покрытия на основе поливинилбутираля на обработанные поверхности.5. Application of a protective coating based on polyvinyl butyral on the treated surface.

Два других стекла, которые в дальнейшем устанавливали крайними в стеклоблоке, были термически упрочнены.Two other glasses, which were subsequently installed as extreme in the glass block, were thermally toughened.

Были проведены испытательные стрельбы в аттестованном центре заявителя (ЗАО «НПО СМ»). Стрельбы проводились из автомата АК-74 патроном 7Н10 калибра 5,45 мм с пулей ПП. Противопульная стойкость определялась величиной предельной скорости кондиционных поражений.Test firing was conducted at the applicant’s certified center (ZAO NPO SM). Shooting was carried out from an AK-74 assault rifle with a 5.45 mm 7H10 cartridge with a PP bullet. Bulletproof resistance was determined by the value of the marginal speed of conditioned lesions.

Результаты испытаний подтвердили эффективность предлагаемого технического решения. При равной с прототипом толщине и массе композита предельная скорость кондиционных поражений была выше на 14-19%.The test results confirmed the effectiveness of the proposed technical solution. With the thickness and mass of the composite equal to the prototype, the marginal rate of conditioned lesions was 14-19% higher.

Claims (2)

1. Пулестойкий стеклополимерный композит, включающий в себя по крайней мере три листа стекла, связанных между собой полимерным связующим, причем наружные стекла композита упрочнены методом ионного обмена, а внутренние упрочнены травлением, отличающийся тем, что поверхности наружных стекол перед упрочнением методом ионного обмена упрочнены травлением, причем толщина стравленного слоя стекол, входящих в состав композита, и толщина ионообменного слоя наружных стекол композита составляют не менее 10 мкм.1. Bulletproof glass-polymer composite, comprising at least three sheets of glass, interconnected by a polymeric binder, the outer glasses of the composite being hardened by ion exchange and the inner hardened by etching, characterized in that the surfaces of the outer glasses before hardening by ion exchange are hardened by etching moreover, the thickness of the etched layer of the glasses included in the composite, and the thickness of the ion exchange layer of the outer glasses of the composite are at least 10 μm. 2. Пулестойкий стеклополимерный композит по п. 1, отличающийся тем, что поверхности наружных стекол, обращенные внутрь стеклоблока, после упрочнения методом ионного обмена дополнительно упрочнены травлением на глубину, меньшую глубины ионообменного слоя. 2. The bulletproof glass-polymer composite according to claim 1, characterized in that the surfaces of the outer glasses facing the inside of the glass block, after hardening by the ion exchange method, are further strengthened by etching to a depth less than the depth of the ion exchange layer.
RU2014134030/03A 2014-08-19 2014-08-19 Bullet-resistant glass polymer composite RU2567879C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014134030/03A RU2567879C1 (en) 2014-08-19 2014-08-19 Bullet-resistant glass polymer composite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014134030/03A RU2567879C1 (en) 2014-08-19 2014-08-19 Bullet-resistant glass polymer composite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2567879C1 true RU2567879C1 (en) 2015-11-10

Family

ID=54537219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014134030/03A RU2567879C1 (en) 2014-08-19 2014-08-19 Bullet-resistant glass polymer composite

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2567879C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1046211A1 (en) * 1982-06-22 1983-10-07 Государственный Научно-Исследовательский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стекла Solution for treating glass products before ion-exchange improvement
RU2026268C1 (en) * 1978-07-03 1995-01-09 Научно-исследовательский институт технического стекла Method for production of multilayer articles
US5456372A (en) * 1992-08-15 1995-10-10 Flachglas Intg Glasveredelungs Gmbh Impact resistant laminated windows manufacture
RU2127711C1 (en) * 1993-05-06 1999-03-20 Сэн-Гобэн Витраж Энтернасьональ Method of hardening glass articles and hardened article produced by the method
WO2013184897A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Corning Incorporated Laminated glass structures having high glass to polymer interlayer adhesion

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2026268C1 (en) * 1978-07-03 1995-01-09 Научно-исследовательский институт технического стекла Method for production of multilayer articles
SU1046211A1 (en) * 1982-06-22 1983-10-07 Государственный Научно-Исследовательский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стекла Solution for treating glass products before ion-exchange improvement
US5456372A (en) * 1992-08-15 1995-10-10 Flachglas Intg Glasveredelungs Gmbh Impact resistant laminated windows manufacture
RU2127711C1 (en) * 1993-05-06 1999-03-20 Сэн-Гобэн Витраж Энтернасьональ Method of hardening glass articles and hardened article produced by the method
UA41891C2 (en) * 1993-05-06 2001-10-15 Сент- Гобен Вітраж Інтернасьональ A method for strengthening glass product, hardened glass product strengthened in accordance with the method
WO2013184897A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Corning Incorporated Laminated glass structures having high glass to polymer interlayer adhesion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8025004B2 (en) Transparent ceramic composite
JPS6153225B2 (en)
US20090217813A1 (en) Glass-Ceramic with laminates
EP2699405B1 (en) Light weight temperature resistant transparent laminate structure
CN101702934B (en) Transparent armor system and method of manufacture
US5468559A (en) Impact resistant laminated windows and manufacture thereof
JPH0530621B2 (en)
USRE46898E1 (en) Polymer coatings for enhanced and field-repairable transparent armor
US20150285595A1 (en) Protective glazing comprising transparent ceramics
RU2026268C1 (en) Method for production of multilayer articles
RU2567879C1 (en) Bullet-resistant glass polymer composite
US20140069268A1 (en) Projectile resistant transparent laminate
CN201121168Y (en) High toughness bulletproof glass
Freeguard et al. Bullet-resistant glass: A review of product and process technology
CN107003100B (en) Armored glass manufactured from mass-produced laminated glazing assemblies
Shim et al. Development of thin and lightweight bulletproof windows using strengthened SLS glass by ion exchange
Bharj et al. The effect of size, thickness, and type of the bonding interlayer on bullet proof glass as per EN 1063
CN117734258A (en) Light bulletproof glass
KR102256883B1 (en) Safety glass with improved impact resistance and safety strength and method for manufacturing the same
FR2876786A1 (en) Laminated structure resistant to perforating projectiles, e.g. bullet proof glass, has at least one layer at up to 160 degrees to front surface
CN119136978A (en) Impact-resistant glass-polymer laminates and sensors incorporating the same
CN105172266B (en) Multi-layer anti-shock sandwich glass based on silkworm cocoon fiber distribution and gradient laminated structure and preparation method
AU2012244085B2 (en) Transparent ceramic composite
CN109624447A (en) A kind of laminated safety glass
WO2019008466A1 (en) Multilayer laminate and method of production