轻型防弹玻璃的制作方法

发明领域本公开大体上涉及防弹玻璃。更具体地，本公开涉及轻型防弹玻璃，所述轻型防弹玻璃轻到足以用于装甲车辆和飞机以及其它用途。

背景技术：

1、防弹玻璃，也被称作防子弹玻璃，可以用于保护隔室免受弹道攻击，同时也提供足够的光透射以允许视觉导航和观察以及光学或照明仪器的使用。防弹玻璃可以保护的常见隔室的非限制性实例是装甲车辆和飞机(包括装甲直升飞机)的乘员隔室，以及容纳光学仪器或灯的隔室，例如装甲车辆或飞机的前灯周围的保护隔室。然而，防弹玻璃特别是在装甲车辆和飞机中的使用经常受防弹玻璃的重量限制。因此，需要有效抵抗弹道攻击且适合用于例如装甲车辆和飞机等重量敏感应用中的新的轻型防弹玻璃。

技术实现思路

1、为了解决本领域此项技术中的这些缺点，申请人已经开发根据本文公开的示例性实施方式的轻型防弹玻璃，所述轻型防弹玻璃能够用于有效地缓解弹道攻击，同时是足够轻型的以用于装甲车辆和飞机中以及移动防弹盾中。

2、某些实施方式包含轻型防弹玻璃组合物。所述轻型防弹玻璃能够用于缓解在玻璃的外表面上接收的弹道攻击，以便对定位于防弹玻璃的内表面上或邻近于所述内表面的活生物体、对象或仪器提供针对弹道攻击的保护。在某些实施方式中，轻型防弹玻璃可用以保护隔室，例如装甲车辆和飞机(包括装甲直升飞机)的乘员隔室，以及容纳光学仪器或灯的隔室，例如装甲车辆或飞机的前灯周围的保护隔室。所述隔室也可以是例如需要弹道保护的住所。在一些实施方式中，所述轻型防弹玻璃可以形成或以其它方式用于移动防弹盾中，所述移动防弹盾可以临时位于需要弹道保护的人、动物或设备的前方，但也需要是足够轻型的以被携带或以其它方式高效地重新定位。在某些实施方式中，所提供的轻型防弹玻璃能够满足cen 1063等级br6标准。

3、所述轻型防弹玻璃可以包括形成所述防弹玻璃的外表面的外侧，和形成所述防弹玻璃的与所述外表面相对的内表面的内侧。所述防弹玻璃的所述外表面旨在被定位使其面向来袭弹道攻击的方向，而所述防弹玻璃的所述内表面旨在被定位使其面向所述隔室的内部，所述隔室旨在受所述防弹玻璃保护免受弹道攻击。所述防弹玻璃可以包括多个硼硅酸盐玻璃层和多个外部脂族聚氨基甲酸酯膜层。所述多个硼硅酸盐玻璃层中的一个可以形成所述防弹玻璃的所述外表面。所述多个硼硅酸盐玻璃层中的每一个可以通过所述多个外部脂族聚氨基甲酸酯膜层中的至少一个与相邻的硼硅酸盐玻璃层分离。在一些实施方式中，所述多个外部脂族聚氨基甲酸酯膜层中的每一个可以与所述多个硼硅酸盐玻璃层中的至少一个的表面接触。

4、所述防弹玻璃可以包括具有第一表面和第二表面的聚碳酸酯片。所述聚碳酸酯片的第二表面可以形成所述防弹玻璃的内表面。所述防弹玻璃还可以包括与所述聚碳酸酯片的第一表面接触的内部脂族聚氨基甲酸酯膜层。所述内部脂族聚氨基甲酸酯膜层可以定位成使所述聚碳酸酯片的第一表面与硼硅酸盐玻璃层的表面分离。在至少一些实例中，所述内部脂族聚氨基甲酸酯膜层可以与硼硅酸盐玻璃层的表面接触。

5、在所述防弹玻璃中使用的所述多个外部脂族聚氨基甲酸酯膜层中的每一个可以具有小于2毫米(mm)的厚度。在至少一些实施方式中，所述多个外部脂族聚氨基甲酸酯膜层中的每一个可以具有从约0.5mm到约1.5mm，或从约0.5mm到约0.75mm，或从约0.60mm到约0.65mm的厚度。所述内部脂族聚氨基甲酸酯膜层也可以具有小于2mm的厚度。在至少一些实施方式中，所述内部脂族聚氨基甲酸酯膜层可以比所述外部脂族聚氨基甲酸酯膜层中的每一个更厚。举例来说，在至少一些实施方式中，所述内部脂族聚氨基甲酸酯膜层可以具有从约1.1mm到约1.4mm，或从约1.0mm到约1.5mm，或从约1.2mm到约1.3mm，或从约1.25mm到约1.30mm的厚度。在一些实施方式中，所述外部脂族聚氨基甲酸酯膜层和所述内部脂族聚氨基甲酸酯膜层可以是相同材料。

6、在至少一些实施方式中，所述防弹玻璃中的所述聚碳酸酯片可以具有从约4.0mm到约5.0mm，或从约4.25mm到约4.75mm，或从约3.5mm到约5.5mm，或从约3.0mm到约6.0mm的厚度。在至少一些实施方式中，所述聚碳酸酯片是硬涂布聚碳酸酯片。

7、在至少一些实施方式中，所述防弹玻璃中使用的所述多个硼硅酸盐玻璃层中的至少一个可以具有从约2mm到约15mm，或从约3mm到约13mm，或从约4mm到约12mm的厚度。在一些实施方式中，所述多个硼硅酸盐玻璃层中的每一个可以具有从约2mm到约15mm，或从约3mm到约13mm，或从约4mm到约12mm的厚度。在一些实施方式中，所述多个硼硅酸盐玻璃层中的每一个可以具有从约3mm到约5mm或从约11mm到约13mm的厚度。在其它实施方式中，所述多个硼硅酸盐玻璃层中的每一个可以具有从约2mm到约6mm或从约10mm到约15mm的厚度。在其它实施方式中，所述多个硼硅酸盐玻璃层中的每一个可以具有从约3.5mm到约4.5mm或从约11.5mm到约12.5mm的厚度。

8、在一些实施方式中，所述轻型防弹玻璃可以包括不多于四个硼硅酸盐玻璃层或可以包括总计四个硼硅酸盐玻璃层。在此类实施方式中，所述多个硼硅酸盐玻璃层中的每一个可以具有从约3mm到约5mm或从约11mm到约13mm的厚度。在其它实施方式中，所述多个硼硅酸盐玻璃层中的每一个可以具有从约2mm到约6mm或从约10mm到约15mm的厚度。在其它实施方式中，所述多个硼硅酸盐玻璃层中的每一个可以具有从约3.5mm到约4.5mm或从约11.5mm到约12.5mm的厚度。

9、在一些实施方式中，所述防弹玻璃可以包括各自具有从约3mm到约5mm的厚度的两个硼硅酸盐玻璃层，和各自具有从约11mm到约13mm的厚度的两个硼硅酸盐玻璃层。在其它实施方式中，所述防弹玻璃可以包括各自具有从约2mm到约6mm的厚度的两个硼硅酸盐玻璃层，和各自具有从约10mm到约15mm的厚度的两个硼硅酸盐玻璃层。在其它实施方式中，所述防弹玻璃可以包括各自具有从约3.5mm到约4.5mm的厚度的两个硼硅酸盐玻璃层，和各自具有从约11.5mm到约12.5mm的厚度的两个硼硅酸盐玻璃层。

10、所述防弹玻璃中使用的所述多个硼硅酸盐玻璃层中的每一个或任一个可以是如国际标准iso 3585和en 1748t1中所规定的类型3.3的硼硅酸盐玻璃。在至少一些实施方式中，所述多个硼硅酸盐玻璃层中的每一个或任一个可以包括按重量计从约12％到约14％的b2o3和按重量计从约80％到约82％的sio2。所述多个硼硅酸盐玻璃层中的每一个或任一个也可以包括按重量计从约3％到约5％的na2o或k2o和按重量计从约1％到约3％的al2o3。

11、在一些实施方式中，所述轻型防弹玻璃可以包括形成所述轻型防弹玻璃的外表面的第一硼硅酸盐玻璃层。所述第一硼硅酸盐玻璃层可以具有从约3.5mm到约4.5mm，或从约3mm到约5mm，或从约2mm到约6mm的厚度。所述防弹玻璃还可以包括第二硼硅酸盐玻璃层，所述第二硼硅酸盐玻璃层通过第一脂族聚氨基甲酸酯膜层与所述第一硼硅酸盐玻璃层分离。所述第二硼硅酸盐玻璃层可以具有从约11.5mm到约12.5mm，或从约10mm到约15mm，或从约11mm到约13mm的厚度。所述防弹玻璃可进一步包括第三硼硅酸盐玻璃层，所述第三硼硅酸盐玻璃层通过第二脂族聚氨基甲酸酯膜层与所述第二硼硅酸盐玻璃层分离。所述第三硼硅酸盐玻璃层可以具有从约11.5mm到约12.5mm，或从约10mm到约15mm，或从约11mm到约13mm的厚度。所述防弹玻璃可进一步包括第四硼硅酸盐玻璃层，所述第四硼硅酸盐玻璃层通过第三脂族聚氨基甲酸酯膜层与所述第三硼硅酸盐玻璃层分离。所述第四硼硅酸盐玻璃层可以具有从约3.5mm到约4.5mm，或从约3mm到约5mm，或从约2mm到约6mm的厚度。

12、所述防弹玻璃可进一步包括聚碳酸酯片，所述聚碳酸酯片形成所述轻型防弹玻璃的内表面且通过第四脂族聚氨基甲酸酯膜层与所述第四硼硅酸盐玻璃层分离。所述第四脂族聚氨基甲酸酯膜层形成上文描述的内部脂族聚氨基甲酸酯膜层。所述第一脂族聚氨基甲酸酯膜层、所述第二脂族聚氨基甲酸酯膜层和所述第三脂族聚氨基甲酸酯膜层形成上文描述的外部脂族聚氨基甲酸酯膜层。

13、所述防弹玻璃中使用的所述聚碳酸酯片可以具有从约4.0mm到约5.0mm，或从约4.25mm到约4.75mm，或从约3.5mm到约5.5mm，或从约3.0mm到约6.0mm的厚度。所述第一脂族聚氨基甲酸酯膜层、所述第二脂族聚氨基甲酸酯膜层和所述第三脂族聚氨基甲酸酯膜层可以具有小于约2mm或从约0.5mm到约1.5mm，或从约0.5mm到约0.75mm，或从约0.60mm到约0.65mm的厚度。所述第四脂族聚氨基甲酸酯膜层可以具有小于2mm或从约1.1mm到约1.4mm，或从约1.0mm到约1.5mm，或从约1.2mm到约1.3mm，或从约1.25mm到约1.30mm的厚度。

14、所述防弹玻璃中使用的所述第一脂族聚氨基甲酸酯膜层可以与所述第一硼硅酸盐玻璃层和所述第二硼硅酸盐玻璃层直接接触。类似地，所述第二脂族聚氨基甲酸酯膜层可以与所述第二硼硅酸盐玻璃层和所述第三硼硅酸盐玻璃层直接接触，而所述第三脂族聚氨基甲酸酯膜层可以与所述第三硼硅酸盐玻璃层和所述第四硼硅酸盐玻璃层直接接触，且所述第四脂族聚氨基甲酸酯膜层可以与所述第四硼硅酸盐玻璃层和所述聚碳酸酯片直接接触。

15、所述轻型防弹玻璃可具有小于约40mm、或小于约41mm、或小于约42mm、或小于约43mm、或小于约45mm、或小于约48mm、或小于约50mm的总厚度。所述轻型防弹玻璃能够满足cen 1063等级br6标准。特定来说，所述轻型防弹玻璃能够用于阻挡7.62x51mm nato步枪弹在10.00±0.5米的范围内在彼此相距120mm内发生的三次冲击，所述7.62x51mm nato步枪弹具有全金属套、尖头子弹或具有9.5±0.1克重量的软铅芯射弹，且发射时具有830±10m/s的射弹速度，从而导致3270焦耳的冲击能量。在此类实例中，所述轻型防弹玻璃能够在每一冲击之后不会产生可观察到的碎片。

16、在一些实施方式中，所述轻型防弹玻璃可具有不大于约75千克/外表面或内表面的平方米(kg/m2)的重量。在一些实施方式中，所述轻型防弹玻璃可具有外表面或内表面的约75kg/m2的重量。在其它实施方式中，所述轻型防弹玻璃可具有外表面或内表面的从约72kg/m2到约78kg/m2，或外表面或内表面的从约70kg/m2到约80kg/m2，或外表面或内表面的从约74kg/m2到约76kg/m2的重量。

17、在某些实施方式中，提供一种制造多层轻型防弹玻璃的方法。所述方法可以包括组装多层结构，所述多层结构包括：第一硼硅酸盐玻璃层，所述第一硼硅酸盐玻璃层形成所述轻型防弹玻璃的所述外表面，所述第一硼硅酸盐玻璃层具有从约3.5mm到约4.5mm的厚度；第二硼硅酸盐玻璃层，所述第二硼硅酸盐玻璃层通过第一脂族聚氨基甲酸酯膜层与所述第一硼硅酸盐玻璃层分离，所述第二硼硅酸盐玻璃层具有从约11.5mm到约12.5mm的厚度；第三硼硅酸盐玻璃层，所述第三硼硅酸盐玻璃层通过第二脂族聚氨基甲酸酯膜层与所述第二硼硅酸盐玻璃层分离，所述第三硼硅酸盐玻璃层具有从约11.5mm到约12.5mm的厚度；第四硼硅酸盐玻璃层，所述第四硼硅酸盐玻璃层通过第三脂族聚氨基甲酸酯膜层与所述第三硼硅酸盐玻璃层分离，所述第四硼硅酸盐玻璃层具有从约3.5mm到约4.5mm的厚度；以及聚碳酸酯片，所述聚碳酸酯片形成所述轻型防弹玻璃的所述内表面且通过第四脂族聚氨基甲酸酯膜层与所述第四硼硅酸盐玻璃层分离，所述聚碳酸酯片具有从约4.0mm到约5.0mm的厚度；其中所述第一脂族聚氨基甲酸酯膜层、所述第二脂族聚氨基甲酸酯膜层和所述第三脂族聚氨基甲酸酯膜层具有从约0.60mm到约0.65mm的厚度，且所述第四脂族聚氨基甲酸酯膜层具有从约1.1mm到约1.4mm的厚度。所述方法还可以包括(1)对所述多层结构施加冷真空以便从相邻的的硼硅酸盐玻璃层之间或相邻的硼硅酸盐玻璃层与聚碳酸酯片之间的夹层区移除空气，所述夹层区包括脂族聚氨基甲酸酯膜层；(2)加热所述多层结构以便致使所述脂族聚氨基甲酸酯膜层熔化，进而将相邻的硼硅酸盐玻璃层或相邻的硼硅酸盐玻璃层和聚碳酸酯片粘结在一起；(3)对所述多层结构施加热真空以便从所述夹层区移除额外的剩余空气；(4)将所述多层结构冷却到环境温度；以及(5)移除所述真空以产生所述多层轻型防弹玻璃。

18、本文详细论述这些示例性实施方式和其它实施方式的其它方面和优点。此外，应当理解，前述信息和以下详述的说明都仅提供各个方面和实施方式的说明性实施例，并且旨在提供用于理解所要求保护的方面和实施方式的性质和特征的概述或框架。因此，通过参考以下描述和附图，这些和其它目的以及本公开的优点和特征将变得显而易见。此外，应当理解，本文所描述的各个实施方式的特征不是相互排斥的并且可以以各种组合和排列存在。