Разработка и производство средств индивидуальной бронезащиты (СИБЗ) в создавшейся обстановке является очень актуальной задачей.
Своевременный уровень отечественного материаловедения позволяет обеспечить качественными материалами возросшую потребность в современных средствах индивидуальной бронезащиты. Однако это является сложной научно- технической задачей ввиду большого числа взаимоисключающих требованием в части обеспечения высокого уровня бронезащиты, массы защитных элементов, удобства их использования.
К материалам, используемым для средств бронезащиты бойцов, предъявляются следующие требования:
- минимальный вес;
- высокая прочность;
- высокая ударная вязкость;
- высокая твердость;
- высокая эластичность и другие.
Нет материалов, которые бы полностью удовлетворяла этим требованиям, поэтому применяются и будут применяться средства индивидуальной бронезащиты (СИБЗ), состоящие из комбинации различных материалов.
По нашему мнению, в конструкции средств индивидуальной бронезащиты целесообразно применить высокопрочные аморфные сплавы в виде микропровода.
Аморфные сплавы состоят до 80% из переходных металлов ( Со,Fe,Ni,Cr), легирующих элементов и до 20 % из аморфизаторов (бор, кремний и др.)
К достоинствам аморфных металлических сплавов следует отнести их высокую механическую прочность, твердость, бездефектность структуры, так как в них отсутствуют дефекты кристаллической решетки.
Высокопрочный аморфный микропровод обладает следующими характеристиками:
- диаметр по металлической жиле 5÷100 мкм;
- толщина стеклянного покрытия 1÷5 мкм;
- прочность на разрыв до 400÷600 кг/мм2 (отношение Е/σ до 0,05);
- твердость по металлу до 100 ед. по Бринелю;
- аморфная структура дальнего порядка не имеет (теоретически) дефектов таких, как в кристаллических сплавах;
- обладает высокой эластичностью;
- на атомном уровне имеет пустоты (до 1÷2% от объема), что обеспечивает внутреннюю упругость и поглощение кинетической энергии при динамическом ударе.
Комбинируя высокопрочный аморфный микропровод с тонкими нитями из кевлара или другого аналогичного микроволокна, можно получить новые свойства, повышающие параметры СИБЗ.
Способ изготовления аморфного микропровода заключается в следующем:
- навеску аморфного сплава расплавляют в высокочастотном поле индуктора внутри стеклянной трубки, стекло размягчается, нагреваясь от расплавленной микрованны, и из него вытягивается капиляр, который заполняется расплавленный металлом.
Аморфизация сплава происходит за счет находящегося в составе сплава специальных добавок бора и кремния, а также сверхбыстрой закалки. Охлаждение осуществляется за счет протягивания микропровода через струю охлаждающей жидкости, большой скорости вытяжки до 5÷20 м/сек, что обеспечивает скорость закалки до 10000 С/сек.
Расплав при такой закалке не успевает кристаллизоваться и остается как жидкость в аморфном состоянии.
На Рис.1 приведено фото автоматизированной установки литья микропровода с системой ЧПУ, поддерживающий технологические режимы и обеспечивающий заданные технические характеристики аморфного микропровода.
Рисунок 1 .Установка литья аморфного микропровода в стеклянной изоляции.
Когда заходит разговор о применении аморфного микропровода, сразу встает вопрос о сложности технологии и оборудования, низкой производительности труда и технологичности.
В настоящее время в России защищены десятки диссертаций, написаны сотни научных статей по исследованию параметров аморфного микропровода в стеклянной изоляции, но результатов внедрения в промышленное производство практически очень мало.
Есть одна фирма, которая позиционирует себя, как крупнейшего в Европе производителя аморфного микропровода в стеклянной изоляции, но она состоит из стула, стола с компьютером и 1 чел., который занимается только саморекламой.
Однако имеется коллектив высококвалифицированных сотрудников, который начиная с 2000 года создал высокотехнологичное оборудование с ЧПУ и серийную технологию для производства аморфного ферромагнитного микропровода и его производство в промышленных масштабах.
На рис. 2 приведено фото участка по производству аморфного микропровода.
Рисунок 2. Участок по производству аморфного микропровода в стеклянной изоляции.
При этом необходимо отметить, что в 2000 году на советском оборудовании один оператор производит в смену 25 г. (1 г -1000м) микропровода диаметром 12 мкм, то в настоящее время один оператор обслуживает 4 поста и производит в смену до 600-800 км аналогичного микропровода.
Мощности производственного участка из нескольких десятков постов позволяют обеспечить выпуск в год 1000000 км аморфного микропровода диаметром 12 мкм.
В научно – техническом заделе коллектива имеются возможности по дальнейшему повышению производительности труда на перспективном высокоавтоматизированном оборудовании и при совершенствовании технологии в разы. Это обеспечит возможность производства аморфного микропровода при расширении его применения в любых промышленных масштабах.
Автор
Тема: Перспективы применения в СИБЗ высокопрочного аморфного микропровода (Прочитано 1152 раз)