science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe Dyneema werkt

Dyneema is een handelsmerk als 's werelds sterkste vezel. Foto met dank aan Dyneema

Chemie heeft mensen in staat gesteld om een ​​groot aantal nieuwe uitvindingen te creëren en ontelbare bestaande te verbeteren. Door onderzoek, we hebben synthetische materialen gemaakt die sterker zijn dan de metalen die we al eeuwen gebruiken. Een synthetische vezel die in de afgelopen decennia is uitgevonden, wordt vanwege zijn enorme sterkte en duurzaamheid in veel beschermende kleding en voertuigen geïmplementeerd. militairen, wetshandhavings- en civiele industrieën gebruiken de synthetische vezel Dyneema om levens en uitrusting te beschermen.

Dyneema is een zeer sterke synthetische vezel die een persoon of voertuig kan beschermen tegen bedreigingen zoals een geïmproviseerd explosief (IED) of schoten van een AK47 [bron:Dyneema]. Als je een blok Dyneema en een blok staal nam, op gewichtsbasis zou het blok Dyneema 15 keer sterker zijn dan het stalen blok [bron:Dyneema]. De lichtgewicht vezel is sterk en kneedbaar, toch is het bestand tegen aanzienlijke explosies en extreme weersomstandigheden. Er zijn andere synthetische vezels die qua eigenschappen vergelijkbaar zijn, zoals Kevlar, maar alleen Dyneema is een handelsmerk als 's werelds sterkste vezel [bron:Dyneema].

Dyneema is voordelig voor politiediensten en legers, niet alleen omdat het bestand is tegen extreme omstandigheden en explosies, maar ook omdat het licht van gewicht is en kan worden toegepast op vele soorten voertuigontwerpen en -specificaties. Hoewel Dyneema wordt gebruikt om levens te redden en voertuigen te beschermen, het wordt niet alleen gebruikt in deze levensbedreigende situaties. Dyneema is ook gemaakt voor commercieel gebruik in de scheepvaart, medisch, en metaalverwerkende industrieën.

Om deze uitvinding volledig te waarderen en het gebruik ervan in gepantserde voertuigen te begrijpen, kogelwerende vesten en andere toepassingen moeten we eerst een beetje begrijpen hoe het is geconstrueerd en waarom het zo sterk is.

Lees de volgende pagina om erachter te komen waarom Dyneema 's werelds sterkste vezel is.

Inhoud
  1. Kenmerken van Dyneema
  2. Bescherming van gepantserde voertuigen
  3. Levensbescherming en ander gebruik

Kenmerken van Dyneema

Dyneema's gel-gesponnen, multi-filament vezel heeft extreme sterkte, minimaal gewicht en een groot aantal nuttige toepassingen. Foto met dank aan Dyneema

Dyneema-vezels zijn meer dan 20 jaar geleden uitgevonden door een bedrijf genaamd DSM Dyneema en worden sinds 1990 geproduceerd. Dyneema-vezel is een gelgesponnen, multifilamentvezel die is gemaakt van polyethyleen met een ultrahoog moleculair gewicht. Polyethyleen is een veel voorkomende chemische combinatie die in veel kunststoffen wordt gebruikt, maar Dyneema's is veel meer dan een gewoon plastic. Wat betekent dit voor iedereen zonder diploma scheikundig ingenieur? Het betekent dat de vezel extreme sterkte heeft, minimaal gewicht en een groot aantal nuttige toepassingen.

Dankzij de chemische samenstelling van Dyneema kan het bogen op vele kenmerken, zoals:

  • Weerstand tegen de meeste chemicaliën
  • Lage dichtheid
  • Onzichtbaar voor ultraviolette lichtbronnen en warmtebeeldapparatuur
  • Drijft op water
  • Glad om aan te raken
  • Brandwerend en zelfdovend
  • Bestand tegen extreme koude en warme temperaturen
  • Biologisch inert (veroorzaakt geen reactie op het menselijk lichaam)
  • Sonische snelheid en akoestische impedantie in de buurt van die van water
  • Hoge elektrische weerstand
  • Rek bij breuk is laag, energie die nodig is om te breken is hoog
  • Zeer hoge sterkte

[bron:Dyneema]

Op een gewicht-voor-gewicht basis, Dyneema is 15 keer sterker dan staal en is 40 procent sterker dan aramidevezels [bron:Dyneema]. Aramidevezels zijn een ander type synthetisch materiaal met vergelijkbare kenmerken, hoewel niet alle; een van de meest voorkomende soorten aramidevezel is Kevlar.

Dyneema kan worden gemaakt als een continu filamentgaren, gebruikt voor dingen zoals sterke touwen of netten, of als eenrichtingsblad. Het unidirectionele vel is gemaakt in lagen waarbij de ene laag op de andere is geplaatst in een hoek van 90 graden met de laag eronder [bron:SoldierMod.com]. Door deze gelaagdheid kan de vezel harde schokken absorberen en energie snel en efficiënt verspreiden naar andere lagen.

Op de volgende pagina, we zullen ontdekken hoe Dyneema wordt gebruikt om voertuigen te bepantseren en hoe het de inzittenden beschermt tijdens een explosie.

Bescherming van gepantserde voertuigen

Dyneema is een zeer sterke synthetische vezel die een persoon of voertuig kan beschermen tegen bedreigingen zoals een geïmproviseerd explosief (IED) of schoten van een AK47. Foto met dank aan Dyneema

Een van de belangrijkste toepassingen van Dyneema is de bescherming van gepantserde voertuigen. Zijn ongelooflijke kracht en weerstand tegen extreme en veranderende weersomstandigheden maken het een ideale aanvulling op voertuigen in gevaarlijke situaties. Dankzij het vermogen om in verschillende vormen te worden gegoten, kan Dyneema worden gebruikt in een verscheidenheid aan voertuigen voor militaire, toepassingen voor rechtshandhaving en civiele bescherming. Afhankelijk van het soort situaties waarvoor Dyneema zal worden gebruikt, kan het worden verkregen voor zachte ballistiek, zoals pistolen, of harde ballistiek, zoals antitankprojectielen, landmijnen.

Dyneema kan op twee verschillende manieren worden gebruikt voor voertuigbescherming, als spallliner of als paneel. In zijn vorm als spallliner, Dyneema werkt als een extra beschermingslaag tegen een ballistische dreiging van een voertuig. Spall-voering wordt gebruikt om inzittenden van voertuigen te beschermen door de ballistische zelf op te vangen en te absorberen, of metalen fragmenten die door de explosie van het voertuig zijn gevallen. Wanneer Dyneema als paneel wordt gebruikt, kan het beschermen tegen sterkere ballistische dreigingen zoals antitankprojectielen en tankpenetrerende projectielen. De panelen kunnen op maat worden gevormd en eenvoudig worden gesneden volgens de ontwerpspecificaties van het voertuig.

Op zichzelf of gecombineerd heeft Dyneema het potentieel om te beschermen tegen een reeks ballistische dreigingen, waaronder direct geweervuur ​​van een AK47, geïmproviseerde explosieven (IED's), raketaangedreven granaten (RPG's), landmijnen of explosief gevormde penetrators (EFP's).

In vergelijking met bepantsering, pantser gemaakt met Dyneema met een stalen of keramische sluitplaat is 50 tot 75 procent minder dicht dan stalen pantser [bron:SoldierMod.com]. Omdat het extreem licht en kneedbaar is, hoeft een voertuig uitgerust met Dyneema niet in te boeten aan wendbaarheid of design, of verander het zwaartepunt om te beschermen tegen een explosie of geweervuur.

Dyneema is ook geïmplementeerd in een uitvinding die niet alleen de inzittenden van een voertuig, maar ook het voertuig zelf beschermt tegen een directe explosie. De structurele ontploffingsschoorsteen gebruikt Dyneema om de eerste explosie van een explosie op te vangen en deze naar het midden van het voertuig te kanaliseren en vervolgens omhoog en weg ervan. Het ontwerp van de schoorsteen en de schokabsorptie van de Dyneema zorgen ervoor dat het voertuig stevig op de grond blijft staan ​​en intact blijft tijdens een explosie. inzittenden beschermen tegen geluid, hitte en pure kracht van de explosie.

Laten we naar de volgende pagina gaan om erachter te komen hoe Dyneema wordt gebruikt voor andere gebieden van levensbescherming, wie gebruikt het, en hoe het wordt gebruikt in andere industrieën.

Levensbescherming en ander gebruik

Uit een gezamenlijk initiatief van het Amerikaanse leger en de mariniers om de prestaties van helmen te verbeteren, bleek dat Dyneema de fragmentatieprestaties van helmen met 35 procent of meer kon verhogen. Foto met dank aan Dyneema

Dyneema heeft naast gepantserde voertuigen nog andere levensreddende toepassingen. Veel kogelwerende vesten, Ook boten en vliegtuigen maken gebruik van Dyneema. De marine van Zuid-Korea gebruikt Dyneema in sommige van haar patrouilleboten en hovercrafts als een manier om ze te beschermen tegen vuur en ballistische impact. De bootpanelen zijn gemaakt met Dyneema en vervolgens bedekt met een glas epoxyhars. Omdat Dyneema drijft, het beschermt niet alleen het vaartuig, maar kan ook worden gebruikt in maritieme toepassingen zoals deze.

Dyneema is ook toegepast in de cockpitdeuren van vliegtuigen als middel om kogels te weerstaan. Na de aanslagen van 11 september in de Verenigde Staten, de Federal Aviation Administration vereist dat cockpitdeuren kogelwerend zijn. Dyneema wordt sindsdien gebruikt in cockpitdeuren en nu heeft 85 procent van alle vliegtuigen die in de Verenigde Staten vliegen cockpitdeuren gemaakt met Dyneema [bron:Dyneema Matters].

Naast het voertuig, bescherming van zee- en luchtvaartuigen, Dyneema wordt ook gebruikt voor kogelwerende vesten en helmen. Uit een gezamenlijk initiatief van het Amerikaanse leger en de mariniers om de prestaties van de helm te verbeteren, bleek dat Dyneema de fragmentatieprestaties voor helmen met 35 procent of meer kon verhogen [bron:Dyneema]. Sommige Dyneema-helmen worden ook gebruikt in tactische politieteams zoals SWAT. De helmen gemaakt met harde ballistische weerstand van Dyneema zijn net zo sterk als eerdere helmen gemaakt met andere materialen, maar met de helft van het gewicht.

Afhankelijk van hoe een kogelwerend vest met Dyneema wordt gemaakt, het is bestand tegen messen, pistool vuur, pantser doordringende rondes, en zelfs geweervuur ​​van wapens zoals de AK47. Voor de Olympische Spelen van 2008 in Peking, het Beijing Bureau of Public Safety gebruikte kogelwerende helmen en vesten. Het Amerikaanse leger heeft Dyneema in verschillende toepassingen gebruikt in zowel de oorlogen in Irak als in Afghanistan voor zowel persoonlijke bescherming als voertuigbescherming.

Dyneema wordt echter niet alleen gebruikt om kogels te stoppen en te beschermen tegen explosies. Er kunnen sterke touwen van worden gemaakt voor meer- en sleeplijnen in de scheepvaart, veiligheidshandschoenen in de metaalverwerkende industrie, netten voor de visserij en zelfs voor chirurgische kabels en orthopedische hechtingen op medisch gebied. Door zijn extreme sterkte en lichtgewicht, bedrijven werken voortdurend samen met DSM Dyneema om nieuwe manieren te vinden om de vezel te gebruiken.

Voor meer informatie over Dyneema en andere supersterke materialen, volg de links op de volgende pagina.

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

  • Hoe pantserwagens werken
  • Hoe Body Armour werkt
  • Hoe Liquid Body Armor werkt
  • Hoe explosiebestendige kleding werkt
  • Hoe IED's werken
  • Hoe raketaangedreven granaten werken

Meer geweldige links

  • Dyneema-website
  • Dyneema is belangrijk
  • SoldaatMod

bronnen

  • Dyneema.com. (1 maart, 2011) http://www.dyneema.com/
  • Dyneema.com. "Dneema Life Protection Perspakket." (28 februari, 2011) http://www.dyneema.com/en_US/public/dyneema/media/packages/Life_Protection_press_package.zip
  • Dyneema.com. "Factsheet Dyneema." 1 januari 2008. (1 maart 2011) http://www.dyneema.com/en_US/public/dyneema/downloads/Comprehensive_factsheet_UHMWPE.pdf
  • SoldierMod.com. "DSM Dyneema:diverse bescherming." (28 februari, 2011) http://www.soldiermod.com/summer-08/industry-dsm.html
  • Dyneema.com. "Dynema Matters - Structurele ontploffingsschoorsteen." 16 februari 2011. (28 februari, 2011) http://www.dyneemamatters.com/german_certified_ballistic_helmet_insert_and_vest_made_with_dyneema_and_reg
  • Dyneema Matters - Voertuigbescherming. Dyneema voertuigbescherming. (1 maart, 2011) http://www.dyneemamatters.com/vehicle_protection_1

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Stadia van een typische celcyclus
  2. De kenmerken van de mitochondria
  3. Drie redenen waarom celdeling belangrijk is
  4. Wat maakt de aarde precies goed voor leven?
  5. Wat zijn enkele kenmerken van proteïne?
  6. Hoe te differentiëren tussen mitose en cytokinese
  7. Wat zijn lange ketens van aminozuren genaamd?
  8. Hoe krijgen mensen stikstof in hun lichaam?
  9. Vier hoofdgroepen organische verbindingen waaruit levende organismen bestaan

Wetenschap