石墨烯在軍品領(lǐng)域的應(yīng)用前景

在復(fù)合材料中加入石墨烯可以大大提高材料的抗沖擊性能，在軍事裝備中具有很大的應(yīng)用潛力。例如，可以應(yīng)用于空投箱、子彈箱、裝甲車上，替代鋼制零件；可以用于制造防彈頭盔、防彈背心；也可以應(yīng)用于登陸艦上，滿足輕量化、防撞防彈的特殊要求。

裝甲車

石墨烯在防彈服中的應(yīng)用將是一個(gè)非常重大的科學(xué)突破。防彈服是一種能吸收和耗散彈頭和彈片動(dòng)能，防止侵徹，有效保護(hù)人體受保護(hù)部位的特種服裝。它通常采用軟質(zhì)材料（芳綸等）作為內(nèi)襯，硬質(zhì)材料（特殊鋼板、超級(jí)鋁合金等金屬材料，或氧化鋁、碳化硅）作為面板和覆蓋層的加強(qiáng)材料。

美國“峰甲”公司推出的“龍鱗甲”防彈背心，由小型陶瓷防彈瓦和新型防彈纖維編織成魚鱗甲。資料顯示，“龍鱗甲”在6米處被一顆7.62毫米標(biāo)準(zhǔn)軍用子彈擊中40次而沒有被刺穿，它還可以阻擋7.62毫米鋼芯穿甲彈。9毫米的迷你沖鋒槍根本沒用。它也很貴，一套“龍鱗甲蟲”售價(jià)5000元，是普通防彈背心的3-4倍。如今，新型“龍鱗甲”防彈衣已廣泛應(yīng)用于美軍特種部隊(duì)。龍鱗甲技術(shù)的運(yùn)用，也大大減輕了防彈服產(chǎn)品的重量，方便士兵行動(dòng)。一套龍鱗甲的重量只有6公斤左右。此外，美國最好的防彈衣“攔截器”之一可以更好地抵抗俄羅斯AK-47突擊步槍和SVD狙擊槍的殺傷力。唯一的問題是它的重量高達(dá)8公斤。整個(gè)胸牌結(jié)構(gòu)透氣性差，不舒適。

龍鱗甲

萊斯大學(xué)的研究人員最近發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一個(gè)微小的硅粒子以3000米/秒的速度射向單層石墨烯時(shí)，這種石墨烯結(jié)構(gòu)材料能夠迅速分散沖擊力，并能阻斷通過材料的外展波。它的抗沖擊性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于鋼（比鋼強(qiáng)10倍）和凱夫拉。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，硅粒子的初始速度是步槍的三倍。試驗(yàn)表明，石墨烯在宏觀上具有很強(qiáng)的防彈能力。

石墨烯復(fù)合材料優(yōu)異的抗沖擊性能

隨著石墨烯基復(fù)合特種功能材料的發(fā)展，其沖擊強(qiáng)度比Kevlar基防彈服提高10%，可隨意折疊，實(shí)現(xiàn)真正的柔韌性。一般產(chǎn)品原型總面積約350平方厘米。加擋板前成品防彈衣重量不超過2.3kg。防護(hù)等級(jí)達(dá)到ga41-2010警標(biāo)二級(jí)，價(jià)格降到1200元以下。特殊產(chǎn)品原型在一般產(chǎn)品原型中按要求進(jìn)行改進(jìn)。由于完整的單層石墨烯和具有有序微納結(jié)構(gòu)的彈性薄層都是我國自主研發(fā)的成果，我國在一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)上具有產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢(shì)。此外，為了滿足對(duì)價(jià)格敏感的市場需求，我國采取小面積石墨烯片與大面積片交織的方式，進(jìn)一步降低成本。