CZ301508B6 - Transparent shockproof system and process for producing thereof - Google Patents
Transparent shockproof system and process for producing thereof Download PDFInfo
- Publication number
- CZ301508B6 CZ301508B6 CZ20070676A CZ2007676A CZ301508B6 CZ 301508 B6 CZ301508 B6 CZ 301508B6 CZ 20070676 A CZ20070676 A CZ 20070676A CZ 2007676 A CZ2007676 A CZ 2007676A CZ 301508 B6 CZ301508 B6 CZ 301508B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- transparent
- sapphire
- armor
- hard layer
- single crystal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/02—Plate construction
- F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
- F41H5/0407—Transparent bullet-proof laminatesinformative reference: layered products essentially comprising glass in general B32B17/06, e.g. B32B17/10009; manufacture or composition of glass, e.g. joining glass to glass C03; permanent multiple-glazing windows, e.g. with spacing therebetween, E06B3/66
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká transparentního pancíře, který je určen zejména pro neprůstřelná okna a průzory mobilních transportních obrněných prostředků, sestávajícího z kompozitní soustavy jednotlivých sendvičově uspořádaných a plošně navzájem spojených transparentních vrstev, a způsobu výroby tohoto transparentního pancíře.The present invention relates to transparent armor, in particular intended for bulletproof windows and apertures of mobile transport armor, consisting of a composite system of individual sandwiched and flatly interconnected transparent layers, and to a method for producing such transparent armor.
ίϋίϋ
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
V současné době jsou běžně známé transparentní pancíře, které jsou tvořeny kompozitními í5 soustavami sendvičově uspořádaných transparentních skelných vrstev, které jsou plošně navzájem spojeny adhezními vrstvami, tvořenými například termoplastickými fóliemi na bázi polyvinylbutyraiu (PVB) Či polyuretanu (PU). Transparentní skelné vrstvy jsou tvořeny obvykle skleněnými deskami, zhotovenými například ze silnostěnného sodnodraselného skla. Základní struktura takovéhoto transparentního pancíře je známá například i z přihlášky vynálezuAt present, transparent armor is commonly known, which consists of composite systems of sandwich-arranged transparent glass layers which are interconnected by adhesive layers, for example polyvinylbutyrium (PVB) or polyurethane (PU) -based thermoplastic films. The transparent vitreous layers are usually formed by glass plates made, for example, of thick-walled sodium-potassium glass. The basic structure of such a transparent armor is also known, for example, from the patent application
WO 03/068501. Tato struktura oproti obdobným pancířům navíc poskytuje i ochranu proti případným úlomkům skla z vnitřní strany pancíře po dopadu malorážové střely na jeho vnější čelní stěnu. Nevýhodou těchto typů pancířů je jejich poměrně nízká odolnost proti malorážovým střelám s vyšší úrovní průbojnosti, která je proto dosud vyvažována zvětšením jejich tloušťky, například až na tloušťku 104 mm. Zvětšení této tloušťky na uvedenou úroveň pak ovšem násled25 ně znamená i jejich extrémně vysokou plošnou hmotnost, dosahující hodnoty 250 kg/m2, což v podstatě znemožňuje použitelnost takovýchto transparentních pancířů u velké většiny mobilních transportních prostředků.WO 03/068501. This structure, in addition to similar armor, also provides protection against possible fragments of glass from the inside of the armor after the impact of a small-caliber projectile on its outer front wall. The disadvantage of these types of armor is their relatively low resistance to small-caliber missiles with a higher level of penetration, which is therefore still counterbalanced by increasing their thickness, for example up to 104 mm. However, increasing this thickness to this level also results in an extremely high basis weight of 250 kg / m 2 , which makes it virtually impossible to use such transparent armor for the vast majority of mobile transport means.
V případě nových transparentních materiálů, tvořících tzv. tvrdou čelní vrstvu s vyšší balistickou odolností, například materiálu na bázi oxinitridu hlinitého, známého pod obchodním názvemIn the case of new transparent materials forming a so-called hard face layer with a higher ballistic resistance, for example the aluminum oxinitride-based material known under the trade name
AION, nebo na bázi spinelu (MgAl2O<), brání jejich větší využitelnosti jako transparentních pancířů pro mobilní transportní prostředky jejich značně vysoká cena ve spojení se stále ještě nutnou značnou tloušťkou a tím i plošnou hmotností pancíře.AION, or based on spinel (MgAl 2 O <), prevents their greater usability as transparent armor for mobile vehicles, their high cost combined with the still significant thickness and hence the basis weight of the armor.
Z přihlášky vynálezu WO 2006/135832 je známý dosud nejodolnější transparentní pancíř, tvořený nejméně jednou vnitřní skleněnou vrstvou, opatřenou z vnitřní strany transparentní polykarbonátovou vrstvou a z vnější strany alespoň jednou transparentní keramickou vrstvou z monokrystalického safíru. Mezi těmito jednotlivými vrstvami jsou pak uspořádány adhezivní vrstvy například z PVB fólie nebo PU fólie. Vrstva z monokrystalického safíru u tohoto transparentního pancíře se pak vyrábí metodou, označovanou jako EFG (Edge-Defined-Filro-Fed Growth), jak je blíže popsána například v přihlášce vynálezu WO 2005/100646, včetně příslušného zařízení. Takovýto pancíř, tvořený příkladně Čelní safírovou vrstvou o tloušťce cca 8 mm a zadní soustavou dvou až tří vrstev skla fíoat a vrstvou polykarbonátu či bezpečnostní fólie, je dostatečně odolný vůči malorážním střelám se střední úrovní průbojnosti např. 7,62 x 54R B32 API s jádrem zkalené oceli. Nicméně ani u tohoto transparentního pancíře není dosaženo požadavku na jeho co nej menší tloušťku při maximální balistické odolnosti vůči malorážovým střelám s nejvyšší úrovní průbojnosti. Z toho důvodu kvůli dostačující ochraně proti těmto malorážovým střelám, např. střelám ráže 7,62x51 AP8 s jádrem z karbidu wolframu s několikrát větší průbojnosti a výrazně větší tvrdostí oproti obdobným střelám s jádry zkalené oceli, musí být tento pancíř opatřen jednou nebo lépe více safírovými vrstvami o celkové tloušťce cca 40 mm, což i u těchto dosud nejodolnějších verzí pancířů zvyšuje nad únosnou míru jejich hmotnost a cenu.WO 2006/135832 discloses the most durable transparent armor to date, consisting of at least one inner glass layer having a transparent polycarbonate layer on the inside and at least one transparent ceramic layer of monocrystalline sapphire on the outside. Adhesive layers of, for example, PVB or PU foil are then arranged between these individual layers. The single crystal sapphire layer of this transparent armor is then produced by a method known as Edge-Defined-Filro-Fed Growth (EFG), as described, for example, in WO 2005/100646, including the associated device. Such an armor, consisting of, for example, a front sapphire layer of approximately 8 mm thickness and a rear set of two to three layers of glass and a layer of polycarbonate or security film, is sufficiently resistant to small-caliber missiles with a medium penetration level of 7.62 x 54R B32 hardened steel. However, even this transparent armor does not achieve the requirement for its smallest possible thickness with maximum ballistic resistance to small-caliber missiles with the highest level of penetration. For this reason, in order to provide adequate protection against these small-caliber missiles, such as 7.62x51 AP8 caliber tungsten carbide cores with several times greater penetration and significantly greater hardness than similar missiles with hardened steel cores, this armor must be provided with one or more more sapphire layers with a total thickness of about 40 mm, which even with these most durable versions of armor increases above the acceptable rate of weight and price.
Úkolem předkládaného vynálezu je proto zlepšení tohoto transparentního pancíře, vytvořeného na bázi kompozice skla a safíru, s cílem dosažení optimálního poměru mezi jeho tloušťkouSUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to improve this transparent armor based on a glass-sapphire composition in order to achieve an optimum ratio between its thickness
CZ JU15U8 B6 a balistickou odolností vůči i dosud existujícím nejprůbojnějším střelám, a to při zachování přijatelné hmotnosti i ceny pancíře.CZ JU15U8 B6 and ballistic resistance to even the most aggressive missiles still existing, while maintaining acceptable weight and armor price.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Tento úkol řeší transparentní pancíř, určený zejména pro neprůstřelná okna a průzory mobilních transportních obrněných prostředků, a způsob jeho výroby podle předkládaného vynálezu.This object is solved by transparent armor, especially intended for bulletproof windows and portholes of mobile transport armored vehicles, and a method for its production according to the present invention.
io Transparentní pancíř podle vynálezu sestává z kompozitní soustavy sendvičově uspořádaných transparentních skelných a/nebo polymemích vrstev, která je dále opatřena nejméně jednou transparentní tvrdou vrstvou z monokrystal ického safíru. Tyto jednotlivé vrstvy jsou mezi sebou plošně navzájem spojeny adhezivními vrstvami, například na bázi polyvinylbutyralu (PVB) či polyuretanu (PU). Transparentní tvrdá vrstva je obvykle, zejména v případě požadavků na větší plošné rozměry pancíře, tvořena deskovými segmenty z monokrystal ického safíru různých rozměrů (např. 100 x 100 mm nebo 150 x 150 mm), kde tyto deskové segmenty jsou bezreflexně spojeny mezi sebou v bocích do mozaiky, tvořící vlastní okno nebo průzor. Zadní stěna pancíře může být pokryta bezpečnostní fólií.The transparent armor of the invention consists of a composite system of sandwich-arranged transparent glass and / or polymer layers, which is further provided with at least one transparent hard layer of single crystal sapphire. These individual layers are interconnected with each other by adhesive layers, for example based on polyvinyl butyral (PVB) or polyurethane (PU). The transparent hard layer is usually, in particular in the case of larger surface area requirements, of monocrystalline sapphire plate segments of various dimensions (eg 100 x 100 mm or 150 x 150 mm), where the plate segments are reflectively connected to each other at the sides into a mosaic forming a window or window. The rear wall of the armor can be covered with safety foil.
Podstata vynálezu přitom spočívá vtom, že tato transparentní tvrdá vrstva, resp. její deskové segmenty, je vytvořena z monokrystal ického safíru paralelně s jeho krystalografickými rovinami, jejichž mezirovinná vzdálenost činí minimálně 3,1 až 3,9Á (0,31 až 0,39 nm). Tím je zvýšena efektivita disipování kinetické energie střely jejím odklonem z původního směru při průniku touto safírovou transparentní tvrdou vrstvou v úhlu až 75°. Princip vynálezu je tak založen na využití pouze určité specifické krystalografické orientace safíru v transparentní tvrdé vrstvě.The principle of the invention consists in that the transparent hard layer or the transparent hard layer, respectively. its plate segments are formed of single crystal sapphire in parallel to its crystallographic planes having an interplanar spacing of at least 3.1 to 3.9 Å (0.31 to 0.39 nm). This increases the efficiency of dissipation of the kinetic energy of the projectile by its deflection from the original direction when penetrating through this sapphire transparent hard layer at an angle of up to 75 °. The principle of the invention is thus based on the use of only a specific crystallographic orientation of sapphire in a transparent hard layer.
Ve výhodném provedení vynálezu je tato transparentní tvrdá vrstva s minimální mezi rovinnou vzdáleností 3,1 až 3,9 A (0,31 až 0,9 nm) mezi krystalografickými rovinami vytvořena z monokrystalického safíru paralelně s jednou z jeho strukturních rovin, určených Millerovými indexy (0 1 T 2); (1 0T2); (1 TO 2). Tyto strukturní roviny bývají v některých pramenech označovány rovněž jako roviny r, přičemž mezirovinné vzdálenosti těchto rovin jsou 3,479 A. Roviny r jsou rovněž jednoznačně charakterizovány Wolf-Braggovým úhlem Θ o velikosti 12° 48'.In a preferred embodiment of the invention, this transparent hard layer with a minimum between planar distance of 3.1 to 3.9 A (0.31 to 0.9 nm) between the crystallographic planes is made of single crystal sapphire in parallel with one of its structural planes determined by Miller indices (0 1 T 2); (10T2); (1 TO 2). These structural planes are also referred to in some sources as the planes r, the inter-plane distances of these planes being 3,479 A. The planes r are also unambiguously characterized by a Wolf-Bragg angle velikosti of 12 ° 48 '.
Právě využitím těchto rovin resp. těchto vedlejších krystalografických orientací monokrystalické35 ho safíru je na rozdíl od dosud používaných základních rovin, označovaných například písmeny a nebo c, umožněna výše zmíněná výrazná deflexe střely a následná disipace její kinetické energie ve struktuře transparentního pancíře podle vynálezu. V porovnání s dosud existujícími transparentními pancíři na bázi kompozice skla a monokrystalického safíru je proto využitím nárokované specifické krystalografické orientace safíru dle vynálezu umožněno snížení hmotnosti této transparentní keramické tvrdé safírové vrstvy o 40 až 50 %.It is the use of these planes respectively. These minor crystallographic orientations of monocrystalline sapphire, in contrast to the bases referred to above, denoted by the letters a or c, for example, allow the above-mentioned significant deflection of the bullet and the subsequent dissipation of its kinetic energy in the transparent armor structure of the invention. Compared with the existing transparent armor based on the composition of glass and single crystal sapphire, therefore, by using the claimed specific crystallographic orientation of the sapphire according to the invention, the weight of this transparent ceramic hard sapphire layer is reduced by 40 to 50%.
S takovýmto účinkem vedlejších krystalografických orientací monokrystalického safíru se u dosud známých transparentních pancířů, včetně v popisu známého stavu techniky uváděného pancíře dle spisu WO 2006/135832, vůbec nepočítalo. O tom dostatečně svědčí i způsob jejich výroby, neboť zmiňovanou samotnou metodu EFG nelze těchto vedlejších a zcela specifických krystalografických orientací monokrystalického safíru vůbec dosáhnout.Such effect of minor crystallographic orientations of monocrystalline sapphire has not been envisaged in the previously known transparent armor, including the description of the prior art cited armor of WO 2006/135832. This is well demonstrated by the method of their manufacture, since the above-mentioned EGF method alone cannot at all achieve these subsidiary and entirely specific crystallographic orientations of the single crystal sapphire.
Tato transparentní tvrdá vrstva $ minimální mezirovinnou vzdáleností 3,1 až 3,9 A (0,31 až 0,39 nm) mezi strukturními rovinami monokrystalického safíru tvoří v nej výhodnějším provedení vynálezu tvrdou čelní vnější stěnu pancíře, přičemž pro snadnější údržbu může být čelní vnější stěna pancíře ještě opatřena tenkou krycí vrstvou z netříštivého polymemího materiálu, např, z polykarbonátu nebo z bezpečnostní fólie, uspořádanou na vnější ploše této transparentní tvrdé vrstvy. Nicméně tato transparentní tvrdá vrstva může být v jiných alternativních provedeních vynálezu i zabudována do kompozitní soustavy sendvičově uspořádaných a plošně navzájem spo55 jených transparentních skelných a/nebo polymemích vrstev jako jedna z vnitřních vrstev, tj. meziIn the most preferred embodiment of the invention, this transparent hard layer 8, with a minimum interplanar spacing of 3.1 to 3.9 A (0.31 to 0.39 nm) between the structural planes of the single crystal sapphire, forms a hard front outer wall of the armor, the outer wall of the armor is further provided with a thin covering layer of a non-shattering polymeric material, for example of polycarbonate or a security film, arranged on the outer surface of the transparent hard layer. However, in other alternative embodiments of the invention, the transparent hard layer may also be incorporated into a composite system of sandwiched and flatly interconnected transparent glass and / or polymer layers as one of the inner layers, i.e. between
-2transparentními skelnými vrstvami nebo mezi transparentními polymerními vrstvami, např.-2-transparent glass layers or between transparent polymer layers, e.g.
z polymethylmethakrylátu, Či mezi jednou transparentní skelnou vrstvou a jednou transparentní polymemí vrstvou.made of polymethyl methacrylate, or between one transparent glass layer and one transparent polymer layer.
Předkládaný vynález sice počítá i s variantou více než jedné takovéto transparentní tvrdé vrstvy z monokrystalíckého safíru ve struktuře transparentního pancíře, z hlediska sledovaného účelu a až překvapivě vysokého dosahovaného účinku je však proti obdobným pancířům jedna tato transparentní tvrdá vrstva plně dostačující. Náhrada jedné této vrstvy ve struktuře transparentního pancíře podle vynálezu dvěma či více vrstvami, a to i o stejné celkové tloušťce, se zatím nejeví jako efektivní či upodslauiěná.Although the present invention contemplates a variant of more than one such transparent, single-crystal sapphire hard layer in a transparent armor structure, in view of the purpose and surprisingly high effect achieved, one such transparent hard layer is fully sufficient against similar armor. The replacement of one of these layers in the transparent armor structure according to the invention by two or more layers, even of the same overall thickness, does not yet appear to be effective.
Podstata způsobu výroby transparentního pancíře podle vynálezu pak spočívá v tom, že podle krystalografické orientace safíru, vybrané z jeho krystalografických rovin, jejichž mezirovinná vzdálenost činí minimálně 3,1 až 3,9 Á (0,31 až 0,39 nm) se nejprve zhotoví pěstovací zárodek, ís načež se v této orientací krystalizaci z taveniny safíru vyrobí rovnoběžně se základnou deska monokrystalu safíru, tvořící po následném řezání, broušení, leštění a spojování za boky mozaikovou tvrdou vrstvu, která po montáži ke kompozitní soustavě tvoří čelní vnější stěnu pancíře.The principle of the transparent armor manufacturing process according to the invention consists in that according to the crystallographic orientation of the sapphire selected from its crystallographic planes, the inter-plane distance of which is at least 3.1 to 3.9 Å (0.31 to 0.39 nm) is first produced. The seed embryo is then produced in this orientation by sapphire melt crystallization parallel to the base of the sapphire single crystal, forming, after subsequent cutting, grinding, polishing and joining at the sides, a mosaic hard layer which, when assembled to the composite system, forms the front outer wall of the armor.
Monokrystal safíru se s výhodou vyrábí metodou horizontálně orientované krystalizace (HDC).The sapphire monocrystal is preferably produced by the horizontally oriented crystallization (HDC) method.
Tento způsob výroby transparentního pancíře podle vynálezu je tak založen na jedné ze základních známých variant tzv. Bridgmanovy-Stocbargerovy metody výroby korundových monokrystalů, spočívající ve vytvoření podmínek pro nukleací zárodečného monokrystalu v jednom bodě, následovanou růstem monokrystalu v teplotním poli s gradientem teploty ve směru od zóny s vyšší teplotou k zóně s nižší teplotou. Potřebný teplotní gradient je vytvářen například elektric25 kou regulací topných těles. V horizontální variantě této metody je přitom kombinována metoda řízené krystalizace s metodou zonálního tavení, přičemž safírové monokrystaly jsou pěstovány v molybdenových lodičkách ve vakuu nebo za sníženého tlaku 0,2 az 0,3 torr (1 torr= 133,3 Pa) v atmosféře Co. Touto metodou je pak možno pěstovat monokrystalické desky o rozměrech 300 x 300 x 40 mm.This method of making transparent armor according to the invention is thus based on one of the basic known variants of the so-called Bridgman-Stocbarger method for producing corundum single crystals, consisting in creating conditions for nucleation of the germline single crystal at one point followed by single crystal growth in temperature field with temperature gradient the higher temperature zone to the lower temperature zone. The required temperature gradient is generated, for example, by the electrical regulation of the heating elements. In a horizontal variant of this method, the controlled crystallization method is combined with the zone melting method, the sapphire monocrystals being grown in molybdenum vessels under vacuum or under reduced pressure of 0.2 to 0.3 torr (1 torr = 133.3 Pa) in a CO atmosphere. . Monocrystalline plates with dimensions of 300 x 300 x 40 mm can then be grown using this method.
Monokrystal safíru se může rovněž vyrábět metodou, spočívající v růstu krystalu na chlazeném zárodku, který je ponořen do taveniny, jež je v kelímku opatrně a pomalu ochlazována. Tato metoda je v podstatě rovnocenná metodě HDC, je ale založena na tzv. Kyropoulosově metodě, která je charakterizována nízkými teplotními gradienty (několik °C na 1 mm) v růstové a chladící zóně a z toho plynoucí nízkou hustotou strukturálních defektů. Během růstu přitom může být rostoucí krystal nepatrně povytahován z taveniny, přičemž stále zůstává v kelímku.The sapphire monocrystal can also be produced by a method of crystal growth on a cooled nucleate which is immersed in a melt which is carefully and slowly cooled in the crucible. This method is essentially equivalent to the HDC method, but is based on the so-called Kyropoulos method, which is characterized by low temperature gradients (several ° C per 1 mm) in the growth and cooling zones and resulting low density of structural defects. During the growth, the growing crystal may be slightly drawn out of the melt while still remaining in the crucible.
Naproti tomu způsob výroby známého transparentního pancíře dle WO 2006/135832 metodou EFG je založen na jedné ze základních známých variant tzv. Stěpanovovy metody výroby korun40 dových monokrystalů, při níž je tavenina do krystalizační zóny přiváděna kapilárními silami, vznikajícími mezi matricí a taveninou a která se výrazně liší od metody HDC nebo metody podle Kyropoulose v rychlosti odvodu tepla z krystalizační zóny. Poměr vyzařovací plochy k objemu krystalu je u ní, za jinak stejných podmínek, výrazně vyšší. Z těchto důvodů nelze metodou EFG mimo jiné dosáhnout podstatně nižších hodnot hustoty strukturálních defektů, což zužuje aplikač45 ní možností této metody.On the other hand, the method of producing the known transparent armor according to WO 2006/135832 by the EFG method is based on one of the known known variants of the so-called Stepan method for the production of crown single crystals in which the melt is fed into the crystallization zone by capillary forces occurring between the matrix and the melt. significantly different from the HDC or Kyropoulos method in the rate of heat removal from the crystallization zone. The ratio of the radiating surface to the volume of the crystal is considerably higher under otherwise identical conditions. For these reasons, it is not possible, inter alia, to achieve significantly lower values of the density of structural defects, which narrows the application of this method.
Přehled obrázku na výkresechSummary of the drawings
Vynález bude dále blíže objasněn pomocí výkresů konkrétního příkladu provedení transparentního pancíře podle vynálezu, kde znázorňuje:The invention will be further elucidated with reference to the drawings of a specific embodiment of a transparent armor according to the invention, in which:
Obr. 1 - schematické znázornění pancíře v příčném řezu Obr. 2 - naznačení deflexe střely při prováděné zkoušceGiant. 1 is a schematic cross-sectional view of the armor; FIG. 2 - indication of missile deflection during the test
Obr. 3 - poloha plochy r v krystalovém prostoru safíruGiant. 3 - position of area r in crystal space of sapphire
-3LZ. JUI3U8 BO-3LZ. JUI3U8 BO
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Transparentní pancíř v příkladném provedení, znázorněném na obr. I, sestává z kompozitní soustavy 1 sendvičově uspořádaných a plošně navzájem spojených dvou transparentních skelných vrstev 2. Transparentní skelné vrstvy 2 jsou tvořeny skleněnými deskami ze sodnodraselného skla, jedné o tloušťce 12 mm a druhé o tloušťce 8 mm a v zadní části pokryty bezpečnostní fólií 3 z polyesteru.The transparent armor of the exemplary embodiment shown in FIG. 1 consists of a composite assembly 1 sandwiched and interconnected by two transparent glass layers 2. The transparent glass layers 2 consist of glass sheets of soda-potassium glass, one with a thickness of 12 mm and the other with a thickness of 12 mm. 8 mm and in the back covered with safety film 3 of polyester.
io Kompozitní soustava 1 je dále opatřena jednou transparentní tvrdou vrstvou 4 z monokrystalického safíru o tloušťce 25 mm, uspořádanou na transparentní skelné vrstvě 2 o tloušťce 12 mm. Tato transparentní tvrdá vrstva 4 je vytvořena z jednotlivých mozaikovitě uspořádaných bočně spojených deskových segmentů (4.1) z monokrystalického safíru paralelně sjeho strukturními rovinami, určenými Millerovými indexy (1 TO 2), označených pak dále na obr. 3 jako roviny r, s mezirovinnou vzdáleností těchto rovin 3,479 Á (0,3479 nm) a úhlem 0 o velikosti 12° 48'. Pro úplnost jsou na obr. 3 naznačeny i dosud využívané roviny a, c.The composite assembly 1 is further provided with one transparent hard layer 4 of monocrystalline sapphire with a thickness of 25 mm, arranged on a transparent glass layer 2 with a thickness of 12 mm. This transparent hard layer 4 is formed from individual mosaic-arranged laterally connected plate segments (4.1) of monocrystalline sapphire parallel to its structural planes determined by Miller indices (1 TO 2), designated as planes r below in FIG. planes 3.479 Å (0.3479 nm) and an angle θ of 12 ° 48 '. For the sake of completeness, the planes a, c used so far are also shown in FIG.
Na vnější ploše transparentní tvrdé vrstvy 4 je dále uspořádána krycí vrstva 5 z póly karbonátu o tloušťce 2 mm, tvořící čelní vnější stěnu pancíře. Zadní stěnu pancíře tvoří již zmíněná bezpeč20 nostní fólie 3 o tloušťce cca 1,0 mm, která je uspořádána na vnitřní transparentní skelné vrstvě 2.On the outer surface of the transparent hard layer 4 is further provided a covering layer 5 of 2 mm thick carbonate poles forming the front outer wall of the armor. The rear wall of the armor is formed by the aforementioned security film 3 having a thickness of about 1.0 mm, which is arranged on the inner transparent glass layer 2.
Ke vzájemnému spojení všech jednotlivých transparentních vrstev 2, 3, 4, a 5, slouží adhezivní vrstvy 6, které jsou tvořeny PVB termoplastickými fóliemi o tloušťce 0,65 mm.All adhesive layers 2, 3, 4, and 5 are joined together by adhesive layers 6, which consist of 0.65 mm thick PVB thermoplastic films.
Celková tloušťka pancíře tak činí cca 50 mm a jak je patrno z obr. 2, je tento pancíř dostatečně odolný proti střele 7,6 x 51 AP8 (WC). K této odolnosti zásadním způsobem přispívá deflexe resp. odklon střely o úhel až 75°, jak je naznačeno na tomto obrázku.The total thickness of the armor is about 50 mm and as can be seen from Fig. 2, this armor is sufficiently resistant to missile 7.6 x 51 AP8 (WC). Deflection resp. missile deflection by an angle of up to 75 °, as shown in this figure.
Kompozitní soustava i, tvořící transparentní pancíř podle vynálezu, se v zásadě zhotovuje běžný30 mi způsoby. Podstata jeho způsobu výroby podle vynálezu spočívá pouze ve vytvoření transparentní tvrdé vrstvy 4, kdy podle krystalografické orientace safíru, vybrané. Z jeho krystalografických rovin, jejichž mezirovinná vzdálenost činí 3,479 Á (0,3479 nm) se nejprve zhotoví pěstovací zárodek, načež se krystalizaci z taveniny vyrobí válcový monokrystal safíru, tvořící po následném řezání, broušení a leštění jednotlivé deskové segmenty (4.1). Tyto jednotlivé deskové seg35 menty (4.1) pak po montáži mezi sebou a po připojení k soustavě již spojených transparentních skelných vrstev 2 tvoří spolu s krycí skelnou vrstvou 5 čelní vnější stěnu pancíře. Monokrystal safíru se vyrábí z jeho taveniny metodou Kyropoulos.The composite assembly 1 forming the transparent armor of the invention is basically manufactured in conventional manner. The essence of its method of manufacture according to the invention consists only in providing a transparent hard layer 4, selected according to the crystallographic orientation of the sapphire. From its crystallographic planes, with an interplanar spacing of 3.479 Å (0.3479 nm), a seed is first produced, followed by melt crystallization to form a cylindrical sapphire crystal, forming individual plate segments after subsequent cutting, grinding and polishing (4.1). These individual plate segments (4.1) then form the front outer wall of the armor together with the cover glass layer 5 after being assembled with each other and connected to a set of transparent glass layers 2 already connected. The single crystal of sapphire is produced from its melt by the Kyropoulos method.
Claims (8)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20070676A CZ301508B6 (en) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Transparent shockproof system and process for producing thereof |
| PCT/CZ2008/000115 WO2009039798A2 (en) | 2007-09-26 | 2008-09-25 | Transparent armour system and method for its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20070676A CZ301508B6 (en) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Transparent shockproof system and process for producing thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2007676A3 CZ2007676A3 (en) | 2009-04-08 |
| CZ301508B6 true CZ301508B6 (en) | 2010-03-31 |
Family
ID=40521351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20070676A CZ301508B6 (en) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Transparent shockproof system and process for producing thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ301508B6 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0841245A1 (en) * | 1996-11-12 | 1998-05-13 | HE HOLDINGS, INC. dba HUGHES ELECTRONICS | System and method for increasing the durability of a sapphire window in high stress environments |
| JP2003137592A (en) * | 2001-10-24 | 2003-05-14 | Sumitomo Metal Electronics Devices Inc | Translucent member and package for optical communication using the same |
| US20050130400A1 (en) * | 2003-12-16 | 2005-06-16 | Asulab S.A. | Method for manufacturing a transparent element with invisible electrodes |
| DE202005009251U1 (en) * | 2005-06-13 | 2005-12-29 | Mundloch, Rudolf, Dipl.-Ing. (FH) | Reduced thickness reinforced glazing useful in vehicle construction has hard outer laminated glass layer, intermediate elastic impact fire resistant transparent medium and inner laminated glass plate |
| WO2006135832A2 (en) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Transparent ceramic composite |
-
2007
- 2007-09-26 CZ CZ20070676A patent/CZ301508B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0841245A1 (en) * | 1996-11-12 | 1998-05-13 | HE HOLDINGS, INC. dba HUGHES ELECTRONICS | System and method for increasing the durability of a sapphire window in high stress environments |
| JP2003137592A (en) * | 2001-10-24 | 2003-05-14 | Sumitomo Metal Electronics Devices Inc | Translucent member and package for optical communication using the same |
| US20050130400A1 (en) * | 2003-12-16 | 2005-06-16 | Asulab S.A. | Method for manufacturing a transparent element with invisible electrodes |
| WO2006135832A2 (en) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Transparent ceramic composite |
| US20070068376A1 (en) * | 2005-06-10 | 2007-03-29 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Transparent ceramic composite |
| DE202005009251U1 (en) * | 2005-06-13 | 2005-12-29 | Mundloch, Rudolf, Dipl.-Ing. (FH) | Reduced thickness reinforced glazing useful in vehicle construction has hard outer laminated glass layer, intermediate elastic impact fire resistant transparent medium and inner laminated glass plate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2007676A3 (en) | 2009-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BRPI0611917A2 (en) | transparent ceramic compound | |
| US8338318B2 (en) | Glass ceramic armor material | |
| US8176828B2 (en) | Glass-ceramic with laminates | |
| US9091510B2 (en) | Transparent armor system and method of manufacture | |
| US20100031810A1 (en) | Transparent ballistic resistant armor | |
| JP2011504992A (en) | Multi-hit transparent laminated armor system | |
| Crouch et al. | Glasses and ceramics | |
| KR20090110332A (en) | Hybrid laminated transparent armor | |
| US9012045B2 (en) | Transparent composite pane for safety applications | |
| CZ301508B6 (en) | Transparent shockproof system and process for producing thereof | |
| WO2009039798A2 (en) | Transparent armour system and method for its manufacture | |
| KR102641456B1 (en) | Bulletproof face shield | |
| CZ303349B6 (en) | Transparent armored system | |
| US20190144327A1 (en) | Transparent articles and methods of making transparent articles | |
| Jones et al. | Large Area EFG™ Sapphire for Transparent Armor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20110926 |