Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu monocompozit có khả năng hấp thụ sóng điện từ và chống đạn

Luận án đã sử dụng vật liệu nanocompozit gia cường cho compozit vải sợi, tăng tính chất cơ học, khả năng chống đạn, tăng độ dẫn, tăng khả năng hấp thụ sóng điện từ của vật liệu. Chế tạo được vật liệu CKEGPY có khả năng hấp thụ sóng điện từ và chống đạn súng K54, súng 47 tốt. ết uả luận án mở ra hướng nghiên cứu vật liệu mới ứng ụng trong chế tạo giáp chống đạn có khả năng ngụy trang hiệu uả trong các ứng dụng an ninh, quốc phòng, tránh bị phát hiện bởi ra đa băng X nhằm nâng cao hiệu quả tác chiến khi chiến đấu.

pdf141 trang | Chia sẻ: toanphat99 | Lượt xem: 1776 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu monocompozit có khả năng hấp thụ sóng điện từ và chống đạn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
a đầu đạn về giá trị 0 chứng tỏ nó đã bị ừng lại hoàn toàn. Vận tốc của đầu đạn đạt giá trị -12 m/giây chứng tỏ nó đã bị bật trở lại (cao hơn so với vải Kevlar) sau đó dừng hẳn do lực ma sát lỗ. ết uả cho thấy tấm vải sợi cacbon có khả năng chống đạn với số lớp bị xuyên thủng là 66 0 lớp. - Mô phỏng số va chạm đầ đạn AK47 với giáp vải cacbon xếp lớp Hì .46. Mô phỏng quá trình va chạm của đầ đạn súng AK47 với vải cacbon xếp lớp Hình 3.47. Đồ thị độ và vận tốc của đầ đạn súng AK47 khi va chạm với tấm giáp vải cacbon xếp lớp 95 Kết quả mô phỏng khả năng chống đạn với vải cacbon xếp lớp được thể hiện trên hình . 6. Cơ chế hấp thụ động năng của đầu đạn tương tự như phần mô phỏng với giáp vải vlar xếp lớp, tuy nhiên o vải cacbon có mô đun cao, độ bền lớn nên đầu đạn bị chảy, biến ạng một phần, toàn bộ cấu tạo tấm vẫn giữ nguyên ạng, vật liệu vải sợi cacbon dòn, có độ bền cao nên làm đầu đạn biến ạng, tăng khả năng chống đạn AK47 so với vải Kevlar. Động năng của đầu đạn về 0 sau thời gian 1,5x104 giây và vận tốc của đầu đạn đạt giá trị -18 m/giây chứng tỏ nó đã bị bật trở lại sau đó ừng hẳn do lực ma sát lỗ. Kết quả cho thấy tấm giáp vải cacbon có khả năng chống đạn súng 47 với số lớp bị xuyên thủng là 1 0/200 lớp vải. 3.5.1.2. Khảo sát khả ố đạn của vải xếp lớp bằng bắn thử nghiệm thực tế o phương pháp mô phỏng sử dụng một số dữ liệu về tính chất của vật liệu ở dạng tính toán lý thuyết theo giá trị gần đúng nên cần kiểm chứng lại bằng thực tế. (a) (b) Hình 3.48. S 54 và đạn 7,62x25 mm (a), súng AK47 và đạn 7,62x39 mm (b) sử dụng trong bắn thử nghiệm thực tế Mẫu thử nghiệm được chế tạo từ các lớp vải Kevlar, cacbon có kích thước 25x30 cm được xếp thành tấm và may đính góc và có số lớp giống như đã sử dụng trong mô phỏng. Tiến hành thử nghiệm khả năng chống đạn lõi thép có kích 96 thước 7,62x25 mm của súng và 7,62x39 mm của súng AK47. Phương pháp thử nghiệm theo tiêu chuẩn NIJ 01.01.04 của Hoa Kỳ với các thiết bị đo sơ tốc đạn, bia đo độ lún tiêu chuẩn. Một số thông số mẫu thử, điều kiện thử và kết quả thu được trình bày trong bảng 3.2, bảng 3.3 với vải sợi Kevlar; bảng 3.4, bảng 3.5 với vải sợi cacbon. Hình 3.49. Mẫu giáp vải cacbon và Kevlar xếp lớp Bảng 3.3. Thông số các tấm giáp vải Kevlar xếp lớp và điều kiện thử nghiệm Mẫu số Số lớp vải Kích thước (cm) Trọng ư ng (g) Điều kiện thử nghiệm Loại súng Loại đạn (mm) Số lần bắn (lần) Cự ly bắn (m) 1K 80 25x30 1140 K54 7,62x25 06 5 2K 200 25x30 2850 AK47 7,62x39 06 15 Bảng 3.4. Kết quả bắn thử nghiệm giáp vải Kevlar Mẫu số Điểm bắn Sơ tốc đạn (m/giây) Số lớp xuyên qua Độ lún (mm) 1K 1 430 65 58,2 2 404 63 52,4 3 408 67 54,5 4 420 62 55,7 5 425 65 56,1 6 416 63 53,2 97 TB 417,2 64,2 55 2K 1 700 200 Thủng 2 718 200 Thủng 3 705 200 Thủng 4 721 200 Thủng 5 716 200 Thủng 6 722 200 Thủng TB 713,7 200 Thủng Hình 3.50. Kết quả bắn thử nghiệm vải Kevlar xếp lớp Đối với đạn lõi th p kích thước 7,62x25 mm bắn bằng súng K54 với sơ tốc đầu đạn trung bình là 417,49 m/giây tại mẫu số 1K, tấm vải xếp lớp thủng 6 ,2 lớp, mẫu không thủng nhưng độ lún cao nhất là 54,7 mm > 44 mm (theo tiêu chuẩn NIJ 01.01.04) nên vẫn chưa đạt tiêu chuẩn. Đối với đạn lõi th p kích thước 7,62x39 mm bắn bằng súng AK47 có sơ tốc đầu đạn trung bình là 714,16 m/giây tại mẫu số 2K thì mẫu bị xuyên thủng 100% và kết cấu tấm vải bị phá hủy hoàn toàn. Như vậy, với kết cấu ch có vải Kevlar sẽ không đáp ứng được yêu cầu chống đạn với các loại súng có sơ tốc đầu đạn lớn như súng , súng . Cần thiết phải chế tạo vật liệu compozit nhằm tăng cường kết cấu của tấm vải, nâng cao khả năng hấp thụ năng lượng của đầu đạn. 98 Bảng 3.5. Thông số các tấm giáp vải cacbon xếp lớp và điều kiện thử nghiệm Mẫu số Số lớp vải Kích thước (cm) Trọng ư ng (g) Điều kiện thử nghiệm Loại súng Loại đạn (mm) Số lần bắn (lần) Cự ly bắn (m) 1C 80 25x30 1254 K54 7,62x25 06 5 2C 200 25x30 3135 AK47 7,62x39 06 15 Bảng 3.6. Kết quả bắn thử nghiệm tấm giáp vải cacbon xếp lớp Mẫu số Điểm bắn Sơ tốc đạn (m/giây) Số lớp xuyên qua Độ lún (mm) 1C 1 416 66 51,1 2 419 68 53,3 3 410 65 48,2 4 420 67 50,1 5 421 64 47,6 6 415 65 46,5 TB 416,8 65,8 49,5 2C 1 709 173 50,5 2 718 176 52,6 3 712 175 56,2 4 719 183 57,3 5 715 184 52,1 6 720 185 55,4 TB 715,5 179,3 54 Đối với đạn 7,62x25 mm của súng K54 với sơ tốc đầu đạn trung bình là 416,8 m/giây tại mẫu số 1C, tấm vải xếp lớp thủng 6 , lớp, mẫu không thủng nhưng độ lún là 49,5 mm (> 44 mm) nên vẫn chưa đạt tiêu chuẩn. Đối với đạn lõi thép 7,62x39 mm của súng AK47 với sơ tốc đầu đạn trung bình là 715,5 m/giây tại mẫu số 2C thì số lớp bị xuyên thủng 179,3 và độ lún là 54 mm (> 44 mm). Như vậy, 99 với kết cấu vải cacbon xếp lớp tuy có khả năng chống đạn súng K54, AK47 nhưng vẫn không đáp ứng được tiêu chuẩn cho phép. ết uả bắn thử nghiệm cho thấy phù hợp với kết uả mô phỏng số, sai khác rất nhỏ, chấp nhận được. Trong các nghiên cứu trước của tác giả Vũ Đình hiêm [98], tác giả Lê Văn Thụ [97] đã khẳng định được tính xác thực của phần mềm, kết uả mô phỏng có độ tin cậy cao. Trên cơ sở đó, luận án sử ụng phần mềm uto yn nsys 12 để tiến hành các nghiên cứu thử nghiệm chống đạn của vật liệu, giảm bớt thời gian nghiên cứu và số lần bắn thử nghiệm thực tế. 3.5.2. Khảo sát khả năng chống đạn của nanocompozit Tấm chống đạn mô phỏng có ạng vuông 100x100 mm, góc va chạm của đầu đạn và tấm chống đạn là 90o. Mô hình mô phỏng gồm 2 phần: đầu đạn có cấu tạo và mô hình như ở mục 3.5.1.1, chiều ầy tấm chống đạn là 15 mm (ứng với 60 lớp vải) đối với CEGPY, là 13,2 mm ứng với 60 lớp vải đối với KEGPY. Chia lưới mô hình, chọn chia lưới ạng phần tử hữu hạn orkb nch còn có nhiều ạng chia lưới khác như cơ khí, động lực học . Để tối ưu số phần tử, giảm thời gian mô phỏng cần chọn ạng lưới phù hợp. Với đầu đạn có cấu tạo phức tạp thì lựa chọn chia lưới ạng t tra, tấm chống đạn có cấu tạo đơn giản thì chia lưới ạng h xa, phần cạnh của tấm được chia thành 60 đường song song nhau tương ứng với 60 lớp vải. Thông số mô phỏng của đầu đạn tương tự như mục 3.5.1.1. Thông số mô phỏng của các mẫu nanocompozit được trình bày trong bảng 3.7. Bảng 3.7. Mô hình và thông số vật liệu của nanocompozit Nội dung nhập dữ liệu KEGPY CEGPY Phương trình trạng thái Trực hướng Trực hướng Phương trình trạng thái kép Đa hướng Đa hướng T trọng (g/cm3) 1,53 1,65 Môđun oung kPa 2,6.107 3,6.107 100 Hệ số dãn dài 0,0712 0,01 Nhiệt độ phân hủy 750K 750K Mô hình bền dẻo đàn hồi Jonson Holmquist Mô hình phá hủy ứng suất/biến dạng Jonson-cook Độ bền k o đứt (kPa) 3,39. 105 3,43.105 Độ bền uốn (kPa) 2,4. 105 2,7. 105 Phương pháp chia lưới Lagrange Lagrange Bước thời gian nhỏ nhất 10-15 10-15 Bước thời gian lớn nhất 106 106 Tình trạng hiển thị Mức độ phá hủy của vật liệu Mức độ phá hủy của vật liệu Số chu kì tối đa 1000000 1000000 Thời gian tối đa 0,01 giây 0,01 giây Lưu kết uả 1000 chu kì 1000 chu kì 3.5.2.1. Kết quả mô phỏng với đạn súng K54 a. Tấm KEGPY Kết quả mô phỏng quá trình va chạm của đầu đạn súng K54 vào tấm KEGPY được trình bày tại hình 3.51. Hình 3.51. Mô phỏ k ả ố đạ súng 54 ủa nanocompozit KEGPY Kết quả mô phỏng cho thấy: một hình nón được hình thành ở mặt sau của nanocompozit, các sợi vải tiếp tục bị đứt, hấp thụ ần động năng của viên đạn. Đồng thời với uá trình đó là sự tách lớp o phá vỡ liên kết sợi nhựa và phát triển tách lớp lan rộng ra o xung áp suất, góp phần hấp thụ động năng của viên đạn. 101 Hình nón tiếp tục phát triển đến khi toàn bộ năng lượng của đầu đạn được hấp thụ bởi mục tiêu, chuyển hoàn toàn thành năng lượng đứt sợi, năng lượng tách lớp, nhiệt năng o ma sát... Kết quả cho thấy tấm nanocompozit có xu hướng bị hỏng một phần kết cấu và sự tách lớp xảy ra đóng góp vào hấp thụ năng lượng của đầu đạn, đặc trưng của nanocompozit mà hệ giáp vải không có được. Hình nón tạo thành trong trường hợp giáp nanocompozit có độ sâu nhỏ hơn nhiều với hệ giáp vải sợi xếp lớp, o đó tổn thương o xung lực phía sau ít hơn nhiều. Hình dạng của viên đạn bị biến dạng một phần nhỏ, nguyên nhân là sự chảy ẻo o ứng suất, làm cho đầu đạn tù, bẹt hơn dẫn đến số sợi vải tiếp xúc trực tiếp với đầu đạn tăng lên, làm tăng khả năng hấp thụ năng lượng cho đến khi dừng lại hoàn toàn và có xu hướng k o căng các sợi vải đến phá hu . Kết cấu chung của tấm nanocompozit ít bị ảnh hưởng sau khi va chạm. Hình 3.52. Đồ thị độ và vận tốc của đầ đạn súng K54 theo thời ia va ạm với KEGPY Kết quả cho thấy, sau thời gian khoảng 5x10-5 giây thì động năng đầu đạn về 0, chứng tỏ động năng của viên đạn đã bị hấp thụ hoàn toàn. Đồ thị vận tốc theo phương Z cho thấy vận tốc viên đạn từ 420 về 0 m/giây và bị âm 26 m/giây rồi trở về 0, chứng tỏ viên đạn đã bị chặn lại hoàn toàn và do phản hồi của tấm chống đạn nên bị đẩy lại phía sau, sau đó viên đạn dừng lại do lực ma sát lỗ với vải sợi. Kết quả mô phỏng khả năng chống đạn súng của KEGPY cho thấy vật liệu có khả 102 năng chống đạn súng với 60 lớp vải, trong đó có 43 lớp vải Kevlar bị xuyên thủng hoàn toàn. b. Tấm CEGPY Hình 3.53. Mô phỏng k ả ố đạ súng 54 ủa CEGPY Hình .53 mô phỏng uá trình va chạm của đầu đạn súng với CEGPY, cho thấy cơ chế hấp thụ tương tự như ở KEGPY, tuy nhiên do sợi vải cacbon cứng, dòn hơn, độ ãn nhỏ hơn o đó cơ chế chủ yếu là đầu đạn bị biến ạng lớn hơn, làm lực cản xuyên lớn, nhưng do độ ãn thấp nên sự tách lớp bị hạn chế làm cho số lớp sợi bị phá hủy nhiều hơn. Hình 3.54 Đồ thị độ a và vận tốc của đầ đạn súng K54 (b) theo thời gia va ạm với CEGPY Hình .54 biểu iễn đồ thị động năng và vận tốc của đầu đạn súng K54 khi va chạm với CEGPY. Sau thời gian 5,5x10-5 giây thì vận tốc viên đạn về 0 và o 103 phản hồi từ tấm nanocompozit nên bị bật lại phía sau. C GP có độ cứng cao hơn nên vận tốc đầu đạn giảm nhanh hơn so với trường hợp KEGPY. Kết quả mô phỏng quá trình va chạm đầu đạn súng K54 với tấm CEGPY cho thấy vật liệu này có khả năng chống đạn súng K54 với 47 lớp vải bị xuyên thủng. c. Na o om o it tổ vải s i a o evlar e o y GPY (CKEGPY) Nghiên cứu của Lê Văn Thụ [97] và Vũ Đình hiêm [98] đã ch ra rằng, các vật liệu kết hợp với vật liệu có độ cứng cao ở phía trước và vật liệu có độ bền, ẻo ai ở phía sau sẽ làm tăng khả năng chống đạn. ế thừa luận điểm này, luận án đã khảo sát khả năng chống đạn súng của CKEGPY với lớp vật liệu CEGPY ở phía trước và lớp vật liệu EGPY ở phía sau. ựng m hình chia ưới th ng số m phỏng Xây ựng mô hình, chia lưới, thông số vật liệu của đầu đạn súng K54 như trình bày tại mục 3.5.1.1. Thiết kế, chia lưới của vật liệu KEGPY được trình bày tại mục a và của vật liệu CEGPY được trình bày tại mục b của phần khảo sát này. Tấm chống đạn mô phỏng gồm 2 phần: tấm CEGPY ở phía trước và tấm KEGPY ở phía sau được thay đổi theo t lệ sao cho tổng số lớp vải là 60 lớp. Chia lưới mô hình của các đầu đạn là t tra, của tấm chống đạn là h xa, chia lưới tấm trên với phần cạnh thành các phần ứng với số lớp của vải cacbon, tấm ưới ứng với số lớp của vải Kevlar. Hình 3.55. Mô ỏ k ả ố đạ s 54 ủa tấm CKEGPY 104 ết ả m phỏng: Kết quả mô phỏng khả năng chống đạn súng của nanocompozit tổ hợp với 0 lớp vải cacbon, 0 lớp vải vlar, nhựa nền poxy, gia cường GPY được trình bày tại hình . và hình . 6. Hình .55 cho thấy đầu đạn sau khi va chạm với lớp vải cacbon thì phía trước bị biến ạng và bẹt ra; đầu đạn tiếp tục xuyên sâu xuống lớp vải Kevlar, lúc này o bị biến ạng nên nó xuyên ua các lớp vải Kevlar khó khăn hơn và bị hấp thụ động năng nhanh chóng. Hì .56. Đồ t ị vậ tố và động ủa đầ đạ súng 54 t eo t ời ia va ạm với CKEGPY Đồ thị động năng và vận tốc cho thấy viên đạn bị ừng lại hoàn toàn, đường cong không nhẵn o bị biến ạng phình to nên tốc độ giảm không đều trong các khoảng thời gian tiếp nhau. ết uả mô phỏng các tấm CKEGPY với t lệ vải cacbon/kevlar khác nhau được trình bày tại bảng 3.8. Ta thấy, khi tăng độ dầy vải cacbon trong C GP thì o C GP có độ cứng cao ở phía trước sẽ làm cho đầu đạn bị tù, bẹt nhiều hơn ẫn đến diện tích tiếp xúc của nó với tấm nanocompozit nhiều hơn. Sự tăng iện tích tiếp xúc của đầu đạn với tấm nanocompozit làm cho số lượng sợi sơ cấp tiếp xúc trực tiếp với đầu đạn tăng 105 lên, sự lan truyền ứng suất và tác động lên các sợi thứ cấp nhiều hơn ẫn đến tấm chống đạn hấp thụ năng lượng của đầu đạn tốt hơn, làm cho số lớp vải bị xuyên thủng của tấm chống đạn được giảm xuống. Tuy nhiên khi độ dầy của CEGPY quá cao lại làm số lớp thủng tăng lên o đầu đạn tuy bị biến dạng nhiều nhưng vận tốc vẫn rất lớn sau khi xuyên qua phần vải cacbon, đến phần KEGPY chứa vải Kevlar, lúc này mặc dù số lớp vải Kevlar bị thủng ít hơn nhưng phần vải cacbon lại bị thủng hoàn toàn làm số lớp vải tổng thể bị thủng tăng lên. Kết quả khảo sát cho thấy tấm CKEGPY chứa 20 lớp vải cacbon 0 lớp vải vlar cho khả năng chống đạn súng tốt nhất và có số lớp xuyên ít nhất. Bả .8. K ả ố đạ súng 54 ủa nanocompozit t eo t lệ vải cacbon/Kevlar STT Số lớp ải cac on e ar trong nanocompozit Số ớp thủng 1 0/60 43 2 10/50 42 3 20/40 39 4 30/30 45 5 60/0 47 3.5.2. 2. Kết quả mô phỏng với đạn súng AK47 a. Tấm KEGPY Thiết lập tấm chống đạn kích thước 100x100 mm với góc va chạm giữa đạn và tấm giáp là 90o. Mô hình mô phỏng gồm 2 phần: đầu đạn có cấu tạo và mô hình như trình bày ở mục 3.5.1.1, tấm KEGPY chứa 140 lớp vải Kevlar. Thông số mô phỏng của đầu đạn tương tự như trình bày tại mục 3.5.2.1 a và mẫu KEGPY tương tự mục 3.5.2.1 b. Hình 3.57 mô phỏng quá trình va chạm của đầu đạn súng AK47 với tấm KEGPY dầy 30,8 mm (chứa 140 lớp vải Kevlar). 106 Hình 3.57. Mô phỏ k ả ố đạ s AK47 ủa KEGPY Cơ chế hấp thụ năng lượng xảy ra như với trường hợp súng ngắn . Đạn súng 47 có khối lượng lớn hơn, vận tốc cao hơn nên động năng rất lớn do đó tấm chắn cần có số lớp vải rất lớn để có thể hấp thụ hoàn toàn động năng của đầu đạn súng AK47, đòi hỏi phải có bài toán tối ưu hóa khả năng chống đạn bằng cách ùng vật liệu độ cứng cao hơn ở phía trước làm đầu đạn đặc biệt là phần lõi thép) bị biến dạng, bẹt nhiều hơn, tăng iện tích tiếp xúc chống đạn. Hình 3.58. Đồ thị độ và vận tốc của đầ đạn súng AK47 theo thời ia va ạm với KEGPY Hình 3.58 là đồ thị động năng và vận tốc của đầu đạn súng AK47 theo thời gian. Sau thời gian 7x10-5 giây thì động năng của viên đạn đã bị hấp thụ hoàn toàn, vận tốc đầu đạn súng AK47 từ 715 về 0 m/giây và bị phản lực từ tấm chắn đẩy ngược lại rồi ừng hẳn o lực ma sát lỗ. Đồ thị vận tốc có ạng cong lên phía trên, chứng tỏ động năng của đạn giảm chậm, lực cản xuyên nhỏ. 107 Kết quả mô phỏng quá trình va chạm đầu đạn súng AK47 với tấm KEGPY cho thấy viên đạn xuyên thủng và phá hủy 120/140 lớp vải Kevlar, số lớp vải bị phá hủy rất lớn. . Tấm CEGPY Tiến hành mô phỏng tương tự với CEGPY: tấm chống đạn ầy 35 mm, tương ứng với 1 0 lớp vải cacbon. Các thông số mô phỏng cho đầu đạn và tấm compozit như trình bày ở phần 3.5.2.1. ết uả mô phỏng cho thấy: tấm CEGPY có khả năng chống đạn súng AK47, đầu đạn xuyên thủng và phá hủy 12 lớp vải cacbon, trong thời gian 9x10-5 giây. Kết quả cũng cho thấy đầu đạn súng AK47 bị tù bẹt nhiều hơn so với trường hợp tấm GP tuy nhiên o C GP có độ cứng cao hơn và chứa vải cacbon dòn nên phần tiếp xúc va chạm dễ bị nứt vỡ dẫn đến khả năng chống đạn không cao hơn. . Tấm CKEGPY Xây ựng mô hình, chia lưới, thông số vật liệu của đầu đạn và tấm chống đạn như trình bày tại mục .5.2.1. Tấm chống đạn mô phỏng gồm 2 phần: tấm CEGPY ở phía trước và tấm KEGPY ở phía sau được thay đổi theo t lệ sao cho tổng số lớp vải là 140 lớp. Kết uả mô phỏng được trình bày tại hình 3.59. Hình 3.59. Quá trình va chạm của đầ đạn súng AK47 vào tấm chố đạn CKEGPY Kết quả mô phỏng cho thấy cơ chế hấp thụ động năng th o nhiều giai đoạn khác nhau. Ban đầu, đầu đạn va chạm với tấm nanocompozit sợi cacbon có độ bền 108 cao, mô đun cao, cứng, làm đầu đạn bị biến dạng, đặc biệt là phần lõi chì và vỏ đồng, chúng bị chảy ra nhanh chóng, bóc ần ra khỏi đầu đạn trong uá trình va chạm. Phần lõi thép lộ ra và tiếp tục xuyên sâu hơn nữa, ần bị biến ạng o ma sát và chảy mềm khi ứng suất vượt ngưỡng giới hạn chảy. Sau khi ua hết phần sợi cacbon, lõi th p tiếp tục tác động vào phần sợi Kevlar, lúc này đầu đạn bị biến ạng lớn ở phần trên nên tiếp xúc với một số lớn sợi Kevlar, đầu đạn ễ àng bị hấp thụ động năng và bị ừng lại. Đồ thị cho thấy động năng và vận tốc đầu đạn đều về 0 ở thời gian 7x10-5 s, đầu đạn bị hấp thụ hoàn toàn động năng. Hình 3.60. Đồ thị lư và vận tố đầ đạn s A 47 theo thời gian va ạm với tấm CKEGPY ết uả mô phỏng khả năng chống đạn súng AK47 ứng với t lệ số lớp vải cacbon/Kevlar khác nhau trong CKEGPY được trình bày trong bảng 3.9. Bả .9. ả ố đạ ủa vật liệ CKEGPY t eo t lệ số lớ vải STT Số ớp ải cac on e ar trong nanocompozit Số ớp thủng 1 0/140 120 2 20/120 118 3 30/110 115 4 50/90 120 5 70/70 125 6 140/0 128 109 Tương tự như trường hợp chống đạn súng K54, khả năng chống đạn súng AK47 của C GP tăng lên khi tăng độ dầy vải cacbon đến một giới hạn rồi lại giảm xuống. Kết quả khảo sát cho thấy tấm C GP chứa 0 lớp vải cacbon 110 lớp vải vlar cho khả năng chống đạn súng tốt nhất và có số lớp xuyên thủng ít nhất. 3.5.3. Khảo sát khả năng chống đạn ng thử nghiệm thực tế theo tiêu chuẩn NIJ 01.01.04, Hoa Kỳ. * Chế tạo vật liệu CKEGPY - Chế tạo tấm prepreg CEGPY của vải sợi cacbon phủ nhựa nền poxy, chứa hàm lượng GPY %, hàm lượng nhựa là 0%. - Chế tạo tấm pr pr g KEGPY của vải sợi vlar phủ nhựa nền poxy, chứa hàm lượng GPY là %, hàm lượng nhựa 0%. - Chế tạo các tấm chống đạn súng K54 và súng AK47 theo qui trình hai giai đoạn như trình bày tại mục 2.3. Điều kiện chế tạo các tấm giáp được trình bày tại bảng 3.10. Hình 3.61. Tấm chố đạn compozit Kevlar/epoxy (a), CEGPY (b), CKEGPY (c) Tiến hành bắn thử nghiệm thực tế các tấm chống đạn th o tiêu chuẩn N J 01.01.04, Hoa Kỳ tại trường bắn, kết quả được trình bày tại bảng 3.11 và 3.12. (a) (b) (c) 110 Hình 3.62. Thử nghiệm thực tế khả ố đạn Bảng 3.10. Điều kiện chế tạo, bắn thử nghiệm tấm chố đạn Mẫu số Th ng số tấm chống đạn Điều kiện thử oại ải Số lớp vải Loại súng Loại đạn, mm Số lần bắn Cự ly bắn m K01 Kevlar/epoxy 60 K54 7,62x25 06 5 K1 KEGPY 60 K54 7,62x25 06 5 C1 CEGPY 60 K54 7,62x25 06 5 CK1 CKEGPY chứa 20 lớp cacbon 0 lớp vlar 60 K54 7,62x25 06 5 K02 Kevlar/epoxy 140 AK47 7,62x39 06 15 K2 KEGPY 140 AK47 7,62x39 06 15 C2 CEGPY 140 AK47 7,62x39 06 15 CK2 CKEGPY chứa 0 lớp cacbon 110 lớp vlar 140 AK47 7,62x39 06 15 Bảng 3.11. Kết quả bắn thử nghiệm với đạn 7,62x25 mm của súng K54 Mẫu số Điểm bắn Vận tốc đạn, m/giây Số lớp vải xuyên thủng, lớp Độ lún, mm K01 1 419 47 35,6 2 416 46 34,4 3 425 49 33,2 111 4 421 51 34,2 5 419 52 36,3 6 417 51 35,1 TB 419,5 49,3 34,8 K1 1 416 40 25,2 2 421 42 25,4 3 418 42 25,1 4 422 43 26,3 5 415 43 26,5 6 420 44 27,1 TB 418,7 42,3 25,9 C1 1 417 45 22,5 2 421 46 22,8 3 422 46 23,4 4 416 47 23,7 5 418 48 24,1 6 423 49 24,4 TB 419,5 46,8 23,5 CK1 1 421 37 25,2 2 417 36 24,4 3 418 38 24,1 4 415 40 25,3 5 419 42 26,6 6 422 43 27,4 TB 418,7 39,3 25,5 ết uả bắn thử nghiệm thực tế chống đạn súng K54 cho thấy: các mẫu compozit và nanocompozit đều có khả năng chống đạn súng K54 với đầu đạn lõi thép 7,62x25 mm. Mẫu CKEGPY (CK1) cho khả năng chống đạn tốt nhất với số lớp vải xuyên thủng trung bình 39,3/60 lớp, độ lún 25,5 mm; mẫu compozit 112 Kevlar/epoxy có khả năng chống đạn kém nhất với số lớp vải xuyên thủng trung bình 49,3/60 lớp, độ lún 34,8 mm. Tấm CKEGPY (CK1) có hiệu quả chống đạn cao hơn 16, % so với tấm compozit Kevlar/epoxy. Kết quả cho thấy vai trò quan trọng của chất gia cường GPY, làm tăng tính chất cơ học, tính bền nhiệt, tăng khả năng truyền tải lực giữa nhựa và sợi, từ đó làm tăng hiệu quả chống đạn của vật liệu. Kết cấu tấm chống đạn cũng góp phần cải thiện khả năng chống đạn của vật liệu. Kết quả bắn thử nghiệm cho thấy mẫu CKEGPY (CK1) bị xuyên thủng trung bình 39,3/60 lớp, còn tấm KEGPY (K1) bị xuyên thủng trung bình 42,3/60 lớp và tấm CEGPY (C1) bị xuyên thủng trung bình 46,8/60 lớp. Như vậy, tấm CKEGPY có kết cấu chống đạn tối ưu nhất, kết hợp được tính chất của hai loại vật liệu, vật liệu ở phía trước có độ bền cao, độ cứng tốt là tấm CEGPY; vật liệu ở phía sau có độ dẻo dai, linh hoạt là tấm KEGPY. Có thể giải thích như trong kết quả mô phỏng, với lớp vật liệu bền, cứng ở phía trước có tác dụng làm cho đầu đạn bị tù, bẹt ra, làm tăng iện tích tiếp xúc của nó với sợi vải khi va chạm với vật liệu mềm dẻo, linh hoạt ở phía sau, làm tăng khả năng hấp thụ động năng của tấm compozit, nâng cao hiệu quả chống đạn của vật liệu. Hình 3.63. Kết quả bắn thử nghiệm compozit vải Kevlar/epoxy với đạn súng K54 Kết quả bắn thử nghiệm thực tế các tấm KEGPY, CEGPY, CKEPGY (số lớp bị xuyên thủng lần lượt là 42,3; 46,8; 39,3 lớp) với đạn 7,62x25 mm của súng K54 cho thấy phù hợp với kết quả mô phỏng số (số lớp bị xuyên thủng qua mô phỏng lần lượt là 43, 47, 39 lớp). Chứng tỏ phương pháp mô phỏng số có độ tin cậy cao, cho kết quả sát với thử nghiệm thực tế, ứng dụng hiệu quả trong nghiên cứu vật liệu chống đạn, giúp giảm số lần thử nghiệm thực tế, giảm chi phí chế tạo mẫu thực. 113 Bảng 3.12. Kết quả bắn thử nghiệm với đạn 7,62x39 mm của súng AK47 Mẫu số Điểm bắn Vận tốc đạn, m/giây Số lớp vải xuyên thủng, lớp Độ lún, mm K02 1 722 137 34,5 2 714 136 34,1 3 720 138 35,7 4 721 139 36,8 5 716 Thủng Thủng 6 719 Thủng Thủng TB 718,7 Thủng Thủng K2 1 715 117 27,6 2 724 118 27,2 3 721 118 28,4 4 714 120 30,2 5 720 122 31,7 6 723 124 32,9 TB 719,5 119,8 29,7 C2 1 723 128 21,1 2 719 127 22,7 3 716 127 22,1 4 724 129 24,6 5 722 130 25,5 6 721 132 27,4 TB 720,8 128,8 23,9 CK2 1 717 115 23,6 2 714 114 24,2 3 715 115 24,7 4 720 118 25,2 5 718 118 26,7 6 716 119 27,9 TB 716,7 116,5 25,4 114 Kết quả bắn thử nghiệm thực tế với đạn 7,62x39 mm của súng AK cho thấy: Mẫu compozit Kevlar/epoxy 140 lớp không có khả năng chống đạn, tấm CEGPY, GP , C GP đều có khả năng chống đạn. Mẫu CKEGPY (CK2) có khả năng chống đạn tốt nhất (116,5 lớp), với độ lún thấp (25,4 mm), mẫu compozit Kevlar/epoxy bị xuyên thủng nên không có khả năng chống đạn súng AK47. Có thể thấy vai trò rõ n t hơn của vật liệu gia cường GPY, làm nâng cao hiệu quả chống đạn của nanocompozit trong chống đạn cấp cao. Tấm CKEGPY (CK2) có kết cấu chống đạn tối ưu, kết hợp được tính chất của hai loại vật liệu, vật liệu ở phía trước có độ bền cao, độ cứng tốt là tấm CEGPY và vật liệu ở phía sau có độ dẻo dai, linh hoạt là tấm KEGPY, làm tăng hiệu quả chống đạn. Kết quả bắn thử nghiệm thực tế các tấm KEGPY, CEGPY, CKEPGY (số lớp bị xuyên thủng lần lượt là 119,8; 128,8; 116,5 lớp) với đạn 7,62x39 mm của súng AK cho thấy phù hợp với kết quả mô phỏng số (số lớp bị xuyên thủng qua mô phỏng lần lượt là 120, 128, 115 lớp), sai số nhỏ, chấp nhận được. Kết quả cũng cho thấy số lớp vải xuyên thủng, độ lún t lệ với vận tốc đầu đạn và số lần bắn: vận tốc càng cao thì độ xuyên càng lớn và độ lún cao. hi tăng số lần bắn thì kết cấu của tấm compozit càng bị hư hại thêm dần, do vậy số lớp bị xuyên và độ lún cũng tăng dần theo số lần bắn. Hình 3.64. Kết quả bắn thử nghiệm compozit vải Kevlar/epoxy với đạn súng AK47 Qua khảo sát khả năng chống đạn của vật liệu bằng bắn thử nghiệm thực tế cho thấy các tấm mẫu đều có khả năng chống đạn súng K54 với độ lún nằm trong khoảng cho phép. Đối với đạn súng AK47, tấm compozit Kevlar/epoxy chứa 140 lớp vải không có khả năng chống đạn, còn các tấm mẫu khác đều có khả năng 115 chống đạn tốt cho thấy vai trò của vật liệu gia cường GPY trong việc làm tăng khả năng chống đạn của nanocompozit, tăng hiệu quả chống đạn lên 11,5% so với compozit Kevlar/epoxy. Tấm CKEGPY có kết cấu chống đạn tối ưu, cho khả năng chống đạn súng K54 và AK47 tốt nhất, thích hợp chế tạo các sản phẩm giáp chống đạn như mũ chống đạn, áo giáp chống đạn, lá chắn chống đạn. 3.5.6. Đánh giá khả năng hấp thụ sóng điện từ của CKEGPY với mẫu CK1 và CK2 Sau khi khảo sát khả năng chống đạn của các vật liệu nanocompozit cho thấy các tấm CKEGPY cho khả năng chống đạn tốt nhất, luận án tiến hành khảo sát khả năng hấp thụ sóng điện từ của các hệ vật liệu này với t lệ số lớp vải cacbon/Kevlar lần lượt là 20/40 có độ dầy 13 mm (mẫu CK1) và 30/110 có độ dầy 28 mm (mẫu CK2). Kết quả khảo sát được trình bày tại hình 3.65 và hình 3.66. Hình 3.65. Tổn hao hấp thụ và phản xạ của mẫu vật liệu CKEGPY CK1 (a) (b) 116 Hình 3.66. Tổn hao hấp thụ và phản xạ của mẫu CKEGPY CK2 Kết quả cho thấy mẫu nanocompozit CK1 có khả năng hấp thụ sóng điện từ tốt với tổn hao hấp thụ tốt nhất ở 10 GHz đạt -36 dB và tổn hao phản xạ tốt nhât ở 11,9 GHz đạt -48,2 dB. Mẫu CK2 có tổn hao hấp thụ tốt nhất ở 10 GHz đạt -37,3 dB và tổn hao phản xạ tốt nhất ở 10,04 GHz đạt -49,2 dB. (a) (b) 117 ẾT N 1. Luận án đã chế tạo thành công các hệ vật liệu nanocompozit MWCNT/PPy, graphen/PPy, MWCNT/PANi, graphen/PANi và khảo sát tính chất điện, khả năng chịu nhiệt, hình thái học của chúng. ua khảo sát, đã lựa chọn được vật liệu tối ưu là nanocompozit graphen/PPy với tính chất điện, nhiệt và khả năng hấp thụ sóng điện từ tốt nhất ở hàm lượng graphen là %. 2. Đã chế tạo được các hệ vật liệu chống đạn trên cơ sở CEGPY và KEGPY, sử ụng hệ nhựa đóng rắn nóng epoxy Epikote 815/DDM ở t lệ 100 22 (PKL) với cùng chế độ công nghệ tối ưu ở hàm lượng nhựa 0%, nhiệt độ chế tạo 150oC, áp suất p 150kg/cm2, thời gian p 0 phút. Hàm lượng GPY tối ưu là 5% với CEGPY và % với KEGPY. 3. Khảo sát khả năng chống đạn của các hệ vật liệu CEGPY, KEGPY và CKEGPY đối với đạn súng loại 7,62x25 mm lõi th p , đạn súng 47 loại 7,62x39 mm lõi th p bằng mô phỏng số trên cơ sở phần mềm auto yn Ansys 12 cho thấy vật liệu CKEGPY có khả năng chống đạn tốt nhất. ết uả bắn thử nghiệm cho thấy sự tương đồng giữa mô phỏng và thực tế. Tấm chống đạn CKEGPY chứa 20 lớp vải cacbon 0 lớp vải Kevlar cho khả năng chống đạn súng tốt nhất với số lớp bị xuyên thủng trung bình 39,3 lớp; tấm chống đạn CKEGPY chứa 0 lớp vải cacbon 110 lớp vải Kevlar cho khả năng chống đạn súng 47 tốt nhất với số lớp bị xuyên thủng trung bình 116,5 lớp. 4. Khả năng hấp thụ sóng điện từ của vật liệu KEGPY, CEGPY ở tần số 10 GHz với hàm lượng GPY lần lượt là 5% và 3% cho kết uả hấp thụ tốt nhất. Khả năng hấp thụ sóng điện từ của CKEGPY là tốt nhất so với CEGPY và KEGPY. 5. Luận án đã sử dụng vật liệu nanocompozit gia cường cho compozit vải sợi, tăng tính chất cơ học, khả năng chống đạn, tăng độ dẫn, tăng khả năng hấp thụ sóng điện từ của vật liệu. Chế tạo được vật liệu CKEGPY có khả năng hấp thụ sóng điện từ và chống đạn súng K54, súng 47 tốt. ết uả luận án mở ra hướng nghiên cứu vật liệu mới ứng ụng trong chế tạo giáp chống đạn có khả năng ngụy trang hiệu uả trong các ứng dụng an ninh, quốc phòng, tránh bị phát hiện bởi ra đa băng X nhằm nâng cao hiệu quả tác chiến khi chiến đấu. 118 AN M C C C C N T N C N 1. Vũ Đình hiêm, Nguyễn Đức Nghĩa, Ngô Trịnh Tùng, Ngô Cao Long, Lê Văn Thụ (2012), Nghiên c u kh ị á ộng va ch m t ộ cao của h v t li r ơ ở phần mềm mô phỏng s Autodyn Ansys 11.0 và kiểm nghi m thực t kh n của v t li u compozit v i sợi, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Tập 50, số 1A, tr. 309-317. 2. Ngô Cao Long, Lê Văn Thụ, Nguyễn Đức Nghĩa, Ngô Trịnh Tùng, (2012), Nghiên c u ch t o và kh o sát tính ch t của v t li u lai polypyrol (PPy) và sợi nanocacbon, Tuyển tập báo cáo hội nghị Vật lý chất rắn và Khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 7, NXB Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, tr. 108-111. 3. Van Thu Le, Cao Long Ngo, Quoc Trung Le, Trinh Tung Ngo, Duc Nghia Nguyen and Minh Thanh Vu, (2013), Surface modification and functionalization of carbon nanotube with some organic compounds, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, Vol.4 (3) 035017 (5pp). 4. Ngo Cao Long, Le Van Thu, Nguyen Duc Nghia, (2013), Fabrication and electromagnetic wave absorption of polypyrrole/clay nanocomposites, Vietnam Journal of Chemistry Vol.51 (5A), pp. 200-204. 5. Ngo Cao Long, Le Van Thu, Ngo Trinh Tung (2013), Influence of carbon nanotubes content on the structure and properties of Kevlar/epoxy composite, Vietnam Journal of Chemistry, Vol.51 (5A), pp. 205-210. 6. Ngô Cao Long, Lê Văn Thụ, Ngô Trịnh Tùng, Nguyễn Đức Nghĩa, Vũ Minh Thành (2015), Nghiên c u ch t o và kh o sát kh p th n t của v t li u compozit Kevlar/epoxy/PANi-MWCNT, Tạp chí Hóa học, T.53 (5e1), tr. 168-172, ISSN 0866-7144. 7. Ngo Cao Long, Bui Thi Thu Thuy, Le Van Thu, Nguyen Van Thao, Vu Minh Thanh (2015), Fabrication conditions of the optimal carbon fabric/epoxy composite using heat-curing epoxy resin, Vietnam Journal of Chemistry, Vol.53 (5e1), pp. 177-181, ISSN 0866-7144. 8. Ngô Cao Long, Lê Văn Thụ, Ngô Trịnh Tùng, Nguyễn Đức Nghĩa, Ch t o và kh o sát tính ch t nanocompozit graphen/polypyrol, Tạp chí Khoa học và công nghệ, T.53, ISSN 0866-708X. 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đỗ Quang Kháng, V t li u polyme - T p 2: V t li yme í a ; Khoa Học Tự Nhiên Và Công Nghệ 2013. 2. Đỗ Quang Kháng, V t li u polyme - T p 1: v t li yme ơ ở; Khoa Học Tự Nhiên Và Công Nghệ 2013. 3. Nguyễn Đức Nghĩa, P yme a r nano; NXB hoa học Tự nhiên và Công nghệ Hà Nội 2008. 4. Masato Tadokoro Sook Wai Phang, Jiro Watanabe, Noriyuki Kuramoto, Microwave absorption behaviors of polyaniline nanocomposites containing TiO2 nanoparticles, Current Applied Physics, 2008, 8, 391-394. 5. Karen I. Winey Fangming Du, John E. Fischer, A Coagulation Method to Prepare Single-Walled Carbon Nanotube/PMMA Composites and Teir Modulus, Electrical Conductivity and Termal Stability, University of Pennsylvania Scholarly Commons, 2003. 6. Pramoda K.P. Wang M., Goh S.H., Enhancement of interfacial adhesion and dynamic mechanical properties of poly(methyl methacrylate)/multiwalled carbon nanotube composites with amine-terminated poly(ethylene oxide), Carbon, 2006, 44 (4), 613-617. 7. Muhammad Hans Arnaldo Petra Pötschke, Hans-Joachim Radusch, Percolation behavior and mechanical properties of polycarbonate composites filled with carbonblack/carbonnanotubes ystems, POLIMERY , ,, 2012, 57 (3), 204-211. 8. Thái Hoàng, ymer b e ; Bộ sách chuyên khảo ứng ụng và phát triển công nghệ cao m a am, 2011. 9. Ran Yi Yongbo Li, Aiguo Yan, Lianwen Deng, Kechao Zhou, Xiaohe Liu, Facile synthesis and properties of ZnFe2O4 and ZnFe2O4/polypyrrole core-shell nanoparticles, Solid State Sciences, 2009, 11, 1319-1324. 10. Li Du Xin Ou Bao Li, Preparation of polystyrene/silica nanocomposites by radical copolymerization of styrene with silica macromonomer, Science in China Series B: Chemistry, 2007, 50 (3), 385-391. 120 11. Jerome P.Claverie Jean Christophe Daigle, A Simple Method for Forming Hybrid Core-Shell Nanoparticles Suspended in Water, Journal of Nanomaterials, 2008 2008. 12. Marcus J. Smith, Aluminum core-shell nanoparticles: synthesis, properies and applications, University of Dayton, the School of Engineering, 2010. 13. David R Bowler U. Terranova, Coating TiO2 Anatase by Amorphous Al2O3: Effects on Dyes Anchoring Through Carboxyl Groups, The Journal of Physical Chemistry C, 2012, 116 (7), 4408-4415. 14. Mario Gauthier Vo Thu An Nguyen, Olivier Sandre Templated Synthesis of Magnetic Nanoparticles through the Self-Assembly of Polymers and Surfactants, Nanomaterials 2014, 4 (3), 628-685. 15. ChangKookHong JeongwooLee, SoonjaChoe, SangEunShima, Synthesis of polystyrene/silica composite particles by soap-free emulsio polymerization using positively charged colloidal silica, Journal of Colloid and Interface Science, 2007, 310, 112-120. 16. Swaruparani Sridhar Pande, Mahesh D. Bedre, Ravishankar Bhat, Raghunadan Deshpande, A. Venkataraman, Synthesis, Characterization and Studies of PANI-MMT Nanocompoisites Nanoscience and Nanotechnology, 2012, 2 (4), 90-98. 17. Manju Arora Parveen Saini, Microwave Absorption and EMI Shielding Behavior of Nanocomposites Based on Intrinsically Conducting Polymers, Graphene and Carbon Nanotubes, Licensee InTech, 2012, 3, 71-112. 18. Sagadavan Murali Kassim Anuar, Adzmi Fariz, H. N. M. Mahmud Ekramul, Conducting Polymer / Clay Composites: Preparation and Characterization, Materials Science, 2004, 10 (3), 255-258. 19. Meng Meng Li Yun Ze Long, Changzhi Gu, Meixiang Wan, Jean Lu Duvail, Zongwen Liu, Zhiyong Fan, Recent advances in synthesis, physical properties and applications of conducting polymer nanotubes and nanofibers, Progress in Polymer Science 2011, 36, 1415- 1442. 121 20. Jong Woo Lee Won Jun Lee, Chun Gon Kim, Characteristics of an electromagnetic wave absorbing composite structure with a conducting polymer electromagnetic bandgap (EBG) in the X-band, Composites Science and Technology, 2008, 68, 2485-2489. 21. Jean Luc Wojkiewicz Belkacem Belaabeda, Saad Lamouria, Noureddine El Kamchib, Tuami Lasri, Synthesis and characterization of hybrid conducting composites based on polyaniline/magnetite fillers with improved microwave absorption properties, Journal of Alloys and Compounds, 2012, 527, 137- 144. 22. Veena Choudhary Parveen Saini, KN Sood, SK Dhawan, Electromagnetic interference shielding behavior of polyaniline/graphite composites prepared by in situ emulsion pathway, Journal of applied polymer science, 2009, 113 (5). 23. Lloyd Lumata Keesu Jeon, Takahisa Tokumoto, Eden Steven, James Brooks, Rufina G. Alamo, Low electrical conductivity threshold and crystalline morphology of single-walled carbon nanotubes e high density polyethylene nanocomposites characterized by SEM, Raman spectroscopy and AFM, Polymer, 2007, 48, 4751-4764. 24. Michael H. Santare Brian B. Johnson, John E. Novotny, Suresh G. Advani, Wear behavior of Carbon Nanotube/High Density Polyethylene composites, Mechanics of Materials, 2009, 41, 1108-1115. 25. Fatima R. Varanda S. Kanagaraj, Tatiana V. Zhiltsova, Monica S.A. Oliveira, Jose A.O. Simoes, Mechanical properties of high density polyethylene/carbon nanotube composites, Composites Science and Technology, 2007, 67, 3071- 3077. 26. Gang Bai Zunfeng Liu, Yi Huang, Feifei Li, Yanfeng Ma, Tianying Guo, Xiaobo He, Xiao Lin, Hongjun Gao, and Yongsheng Chen, Microwave Absorption of Single-Walled Carbon Nanotubes/Soluble Cross-Linked Polyurethane Composites, The Journal of Physical Chemistry, 2007, 111 (C), 13696-13700. 27. Heather Rhoads Olga Matarredona, Zhongrui Li, Jeffrey H. Harwell, Leandro Balzano, Daniel E. Resasco, Dispersionof Single-Walled Carbon Nanotubes in 122 Aqueous Solutions of the Anionic Surfactant NaDDBS, The Journal of Physical Chemistry B, 2003, 107, 13357-13367. 28. Trisha Huber Darren A. Makeiff, Microwave absorption by polyaniline–carbon nanotube composites, Synthetic Metals, 2006, 156, 497-505. 29. Richard Piner Kevin D. Ausman, Oleg Lourie, Rodney S. Ruoff, Organic Solvent Dispersionsof Single-Walled Carbon Nanotubes Toward Solutions of Pristine Nanotubes, American Chemical Society, 2000. 30. J.E. Tercero S.R. Bakshi, A. Agarwal, Synthesis and characterization of multiwalled carbon nanotube reinforced ultra high molecular weight polyethylene composite by electrostatic spraying technique, Composites: Part A, 2007, 38, 2493-2499. 31. M. Tehranib A.Y. Boroujenia, A.J. Nelsona, M. Al-Haik, Hybrid carbon nanotube–carbon fiber composites with improved in-plane mechanical properties, Composites Part B: Engineering, 2014, 66, 475-483. 32. Majid Karimib Ehsan Moaseria, Morteza Maghrebia, Majid Baniadam, Fabrication of multi-walled carbon nanotube–carbon fiber hybrid material via electrophoretic deposition followed by pyrolysis process, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2014, 60, 8-14. 33. G. Andrei L. Ciupage, D. Dima, M. Murarescu, Specific heat and thermal expansion of polyester composites containing singlewall, mutiwall and functionalized carbon nanotubes, Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 2013, 8 (4), 1611 - 1619. 34. Wei X. Lee C., Kysar JW., Hone J., Measurement of the elastic properties and intrinsic strength of monolayer graphene, Science in China Series B: Chemistry, 2008 321 (5887), 385-388. 35. A. A. Abdala T. Ramanathan, S. Stankovich, D. A. Dikin, M. Herrera Alonso, R. D. Piner, D. H. Adamson, H. C. Schniepp, X. Chen, R. S. Ruoff, S. T. Nguyen, I. A. Aksay, R. K. Prud Homme, L. C. Brinson, Functionalized graphene sheets for polymer nanocomposites, Nature Nanotechnology, 2008, 3, 327 - 331. 123 36. Wenjing Ni, Biao Wang,Hua Ping Wang, Yumei Zhang, Fabrication and Properties of Carbon Nanotube and Poly(vinylalcohol) Composites, Journal of Macromolecular Science, 2006, 45, 659-664. 37. Javad Rafiee Mohammad A Rafiee, Zhou Wang, Huaihe Song, Zhong Zhen Yu, Nikhil Koratkar, Enhanced mechanical properties of nanocomposites at low graphene content, ACS nano, 2009, 3 (12), 3884-3890. 38. Huang L. Liang J. , Li N. , Huang Y. , Wu Y., Fang S. , Oh J., Kozlov M., Ma Y., Li F., Baughman R., Chen Y. , Electromechanical actuator with controllable motion, fast response rate, and high-frequency resonance based on graphene and polydiacetylene, ACS Nano, 2012, 6 (5), 4508-4519. 39. Zhou X. Liu Q., Fan X., Zhu C., Yao X., Liu Z., Mechanical and thermal properties of epoxy resin nanocomposites reinforced with graphene oxide, Polym.Plast. Technol. Eng. , 2012, 51 (3), 251-256. 40. Bao Y. Pang H., Lei J., Tang J.H., Ji X., Zhang W.Q., Chen C. , Segregated conductive ultrahigh-molecular-weight polyethylene composites containing high-density polyethylene as carrier polymer of graphene nanosheets, Polymer- Plastics Technology and Engineering, 2012, 51 (14), 1483-1486. 41. Xu G. Pan B., Zhang B., M, X,, Li H., Zhang Y., Preparation and tribological properties of polyamide 11 graphene coatings, Polymer-Plastics Technology and Engineering, 2012, 51 (11), 1163-1166. 42. L. Ouattara C. Jiang, C. Ingrosso, M.L. Curri, V. Krozer, A. Boisen, M.H. Jakobsen, T.K. Johansen, Microwave absorption properties of gold nanoparticle doped polymers, Solid-State Electronics, 2011, 57, 19-22. 43. Naiqin Zhao Tianchun Zou, Chunsheng, Jiajun Li, Microwave absorbing properties of activated carbon fibre polymer composites, Bulletin Material Science, 2011, 34 (1), 75-79. 44. Wei Dong Zhang Hong Mei Xiao, Shao Yun Fu One-step synthesis, electromagnetic and microwave absorbing properties of a-FeOOH/polypyrrole nanocomposites, Composites Science and Technology, 2010, 70 909-915. 124 45. Vinoy K. J.; Jha R. M., Radar Absorbing Materials: From theory to Design and Characterization; Kluwer Academic Publishers Boston 2011. 46. Mirabel Cerqueira Rezende Luiza de Castro Folgueras, Multilayer Radar Absorbing Material Processing by Using Polymeric Nonwoven and Conducting Polymer, Materials Research, 2008, 11, 245-249. 47. J. Kapelewski, On Current and Prospective Use of Binary Thin Multilayers in Radar Absorbing Structures, Acta physica polonica A, 2013, 124 48. Kuldeep Singh Namita Gandhi, Anil Ohlan, D.P. Singh, S.K. Dhawan, Thermal, dielectric and microwave absorption properties of polyaniline– CoFe2O4 nanocomposites, Composites Science and Technology, 2011, 71 1754- 1760. 49. A. Asadnia Seyed Hossein Hosseini, Polyaniline/Fe3O4 coated on MnFe2O4 nanocomposite: Preparation, characterization, and applications in microwave absorption, International Journal of Physical Sciences, 2013 Vol. 8(22), pp. 1209-1217. 50. Anil Ohlana Kuldeep Singha, A.K. Bakhshia, S.K. Dhawan, Synthesis of conducting ferromagnetic nanocomposite with improved microwave absorption properties, Materials Chemistry and Physics, 2010, 119 201-207. 51. Eva Håkanssonb Akif Kaynaka, Andrew Amiet, The influence of polymerization time and dopant concentration on the absorption of microwave radiation in conducting polypyrrole coated textiles, Synthetic Metals, 2009, 159, 1373-1380. 52. Segal C. L., High-Performance Organic Fibers, Fabrics and Composites for Soft and Hard Armor Applications, Proceedings of the 23rd International SAMPE Technical Conference, 1991, 651±660 53. S. J. Savage, Defence applications of nanocomposite materials, Swedish defence research agency, 2004. 54. Bhatnaga Lin L. C., A., Chang H. W., Ballistic Energy Absorption of Composites, Proceedings of the 22rd International SAMPE Technical Conference, 1990, 1, 13-17. 125 55. Travis A. Bogetti Bryan A. Cheeseman, Ballistic impact into fabric and compliant composite laminates, Composite Structures, 2003, 61 161-173. 56. Cunniff P. M., An Analysis of the System Effects in Woven Fabric Under Ballistic Impact, Textile Research Journal, 1992, 62 (9), 495-509. 57. Williams C. Figucia F., Kirkwood B., Koza W., Mechanisms of Improved Ballistic Fabric Perfornance, Proceedings for the Army Science Conference, 1982, 1, 383-397 58. Goldsmith W. Zhu G., Dharan C. K. H., Penetration of Laminated Kevlar by Projectiles. II. Analytical Model, International Journal of Solids and Structures, 1992, 29 (4), 421-436 59. Walsh T. F. Lee B. L., Won S. T., Patts H. M., Song J. W., Mayer A. H., Penetration Failure Mechanisms of Armor-Grade Fiber Composites under Impact, Computational Materials Science, 2001, 35 (18), 1605±1633 60. Sierakowski R. L. akeda N., Ross C.A., Malvern, L. E., Delamination Crack Propagation in Ballistically Impacted Glass/Epoxy Composite Laminates, Experimental Mechanics, 1982, 22, 19-25. 61. Lucio Fabio Cassiano Nascimento Andreia Leite dos Santos Alves, Joao Carlos Miguez Suarez, Material Performance Influence of weathering and gamma irradiation on the mechanical and ballistic behavior of UHMWPE composite armor, Polymer Testing, 2005, 24, 104-113. 62. G. Arakere M. Grujicic, T. He, W.C. Bell, B.A. Cheeseman, C.-F. Yen, B. Scott, A ballistic material model for cross-plied unidirectional ultra-high molecular-weight polyethylene fiber-reinforced armor-grade composites, Materials Science and Engineering, 2008, 498 (A), 231-241. 63. Figucia F., Energy Absorption of Kevlar Fabrics Under Ballistic Impact, Proceedings for Army Science Conference 1982. 64. J. W. Song, Egglestone, G. T., Thermoplastic Composites for Ballistic Applications, Doctorate Thesis, UMass Lowell 2004, Closed session, 108-119. 65. Egglestone G. T. Song J. W., Investigation of the PVB/PF Ratios on the Crosslinking and Ballistic Properties in Glass and Aramit Fiber Laminate 126 Systems, Proceedings of the 19th International SAMPE Technical Conference, 1987, 108±119. 66. B. L. Lee, Song, J. W. and Ward, J. E., Failure of SpectraÕ Polyethylene Fiber- Reinforced Composites Under Ballistic Impact Loading, J. Composite Materials, 1994, 28, 13, 1202±1226 67. Patts H. M., Ballistic Impact Damage and Penetration Mechanics of Fiber- Reinforced Composite Laminates, PhD Thesis, Dept. of Engineering Science and Mechanics, The Pennsylvania State University 2000. 68. G. Arakere M. Grujicic, T. He, W.C. Bell, P.S. Glomski, B.A. Cheeseman, Multi-scale ballistic material modeling of cross-plied compliant composites, Composites, 2009, 40 (Part B), 468-482. 69. Prosser R. A. Cohen S. H., King A., Desper C. R., Analysis of Ballistically Coused Damage in Some Test Panel Fibers, US Army Natick RDE Center Technical Report, 1992, 92, 032-037. 70. Martin H.Sadd, Ballistic Resistance of Personal Body Armor Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005. 71. Inc Ansys, theory reference for ANSYS and ANSYS workbench, 2007. 72. H. Matsuo T. Hiroe, K. Fujiwara, T. Abe, K. Kusumegi, T. Katoh, Dynamic behavior of material sinduced by explosive loadings initiate dusing wire explosion techniques, Journal of Materials Processing Technology, 1999, 85, 56-59. 73. F. Schafer S. Ryan, M. Guyot, S. Hiermaier, M. Lambert, Characterizing the transient response of CFRP/AlHC spacecraft structures induced by spaced ebris impact at hypervelocity, International Journal of Impact Engineering, 2008, 35, 1756-1763. 74. D.R. Scheffler J. A. Zukas, Impact effects in mutilayered plates, International Journal of Solids and Structures, 2001, 38, 3321-3328. 75. C.C ismasiu M.A.G. Silva, C.G. Chiorean, Numerical simulation of ballistic impact on composite laminates, International Journal of Impact Engineering, 2005, 31, 289-306. 127 76. Saeed Moaveni, Finite element analysis; Prentice Hall: New Jersey, USA, 1999. 77. Centrury Dynamic, Ansys Autodyn user manual, 2007. 78. USA, NIJ Standard–01.01.04 Ballistic Resistance of Personal Body Armor U.S. Department of Justice Office of Justice Programs National Institute of Justice 2000. 79. China, GA141-2010 Police ballistic resistance of body armor. 2010. 80. NATO, STANAG 4569 Protection Levels for Occupants of Logistic and Light Armored Vehicles. 2004. 81. Russia, Gost R 50744-95. 1995. 82. Hansen J. V. E., Development of Improved Lightweight Ballistic Armor, US Army Natick Research, Development and Engineering Center 1984. 83. A.O. Surendranathan R.V. Kurahatti, S. A. Kori, Nirbhay Singh, A.V. Ramesh Kumar, Saurabh Srivastava† , Defence Applications of Polymer Nanocomposites, Defence Science Journal, 2010, 60, 551-563. 84. Johnson M. H. J. Halpern O., Wright R. W., Isotropic absorbing layers, US Patent 2951247, 1960. 85. Roberto Pastore Davide Micheli, Antonio Vricella, Ramon Bueno Morles, Mario Marchetti, Synthesys of radar absorbing materials for stealth aircraft by using nanomaterials and evolutionary computation, 29th Congress of the Interantional Council of the Aeronautical Sciences, Russia, 2014. 86. R. Ashok Kumar, Stealth Technology, Semina report, Department of Electronics and Communication Engineering, 2014. 87. Paul Saville, Review of Radar Absorbing Materials, Defence R&D Canada – Atlantic, January 2005. 88. Severin H. Meyer E., Absorption devices for electromagnetic waves and their acoustic analogies, H. Zeitschrift fur angewandte Physik 1956, 8, 105-114. 89. Severin H. Meyer E., Umlauft G., Resonance absorbers of electromagnetic waves, G. Zeitschrift fur Physik 1954, 138, 465-477. 128 90. A. Abdolali H. Oraizi, and N. Vaseghi, Application of double zero metamaterials as radar absorbing materials for the reduction of radar cross section, Progress In Electromagnetics Research, 2010, 101, 323-337. 91. Yang Fang Zhifu He, Xiaojuan Wang, Hua Pang, Microwave absorption properties of PANI/CIP/Fe3O4 composites, Synthetic Metals, 2011, 161 420- 425. 92. Yu. Noskov M.V. Petrychuk, S.A. Pud, V.F. Kovalenko1, A.A. Pud, Microwave Absorbing by Conducting Hybrid Nanocomposites Based on Magnetite Nanoparticles, Proceeding of the international conference nanomaterials: applications and properties, 2012, 1 (2), 23-27 93. Bùi Công Khê, Nghiên cứu ứng dụng vật liệu aramit (kevlar) và composite của nó để chế tạo áo và khiên chống đạn, đề tài cấp Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2003. 94. Tạ Văn hoa, Nghiên cứu chế tạo áo giáp chống đạn trên cơ sở gốm Al2O3 tăng bền bằng nano Zr 2, Đề tài cấp nhà nước, 2012. 95. Nguyễn Văn Chất, Tiếp nhận chuyển giao công nghệ sản xuất vật liệu gốm chống đạn, tấm chống đạn từ chuyên gia Cuba, Đề tài cấp Bộ Công an, 2008. 96. Lê Quốc Trung, Nghiên cứu tổng quan về khoa học và công nghệ nanô; Ứng dụng chế tạo vật liệu tổ hợp từ ống nanô cácbon, sợi cácbon và polyme nhiệt dẻo sử dụng làm tấm chống đạn, Đề tài NCKH cấp Bộ Công an, 2010. 97. Lê Văn Thụ, Chế tạo, nghiên cứu tính chất và khả năng chống đạn của vật liệu tổ hợp sợi cacbon - ống cacbon nano với sợi tổng hợp, Luận án tiến sĩ, Vi n Hoá h c, Vi n Khoa h c và công ngh Vi t Nam, 2011. 98. Vũ Đình hiêm, Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit chống đạn trên nền polyme có sợi gia cường, luận án tiến sĩ, Vi n Khoa h c và công ngh quân sự, Bộ qu c phòng, 2012. 99. Nguyễn Đức Nghĩa, Nghiên cứu tính chất hấp thụ sóng rada của vật liệu tàng hình từ conducting polyme, T p chí Hóa h c, 2003 T. 41, 127 - 131. 129 100. Vũ Đình Lãm, Điều khiển các tính chất của vật liệu metamaterials bằng các tham số cấu trúc nhằm ứng dụng vào việc thay đổi hướng đi của sóng điện từ Đề tài Viện Khoa học vật liệu, 2010. 101. Vũ Đình Lãm, Chế tạo vật liệu tàng hình không phản xạ sóng rada trong vùng tần số 2-1 GHz Đề tài Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam 2012. 102. Hoàng Anh Tuấn, Nghiên cứu tổng hợp và chế tạo sơn ngụy trang hấp thụ sóng điện từ ra ar trên cơ sở polyme dẫn chứa ferocen và spinel ferit, luận án tiến sĩ, Đ i h c Khoa h c Tự nhiên - Đ i h c Qu c gia Hà Nội, 2010. 103. Phạm Minh Tuấn, Nghiên cứu tổng hợp và chế biến ẫn xuất P Ni ứng ụng chế tạo vật liệu bảo vệ, luận án tiến sĩ, a ự 2014. 104. Đỗ Thành Việt, Nghiên cứu chế tạo và tính chất hấp thụ tuyệt đối sóng vi ba của vật liệu Meta (Metamaterials), luận án tiến sĩ, Trườ Đ i h c Bách khoa Hà Nội, 2015. 105. Veena Choudhary Parveen Sainia, B.P. Singhc, R.B. Mathurc, S.K. Dhawan, Enhanced microwave absorption behavior of polyaniline-CNT/polystyrene blend in 12.4–18.0 GHz range, Synthetic Metals, 2011, 161 1522- 1526.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfngo_cao_long_4696.pdf
Luận văn liên quan