Development of light weight ballistic armor from fibers-reinforced with benzoxazine alloys - Pornnapa Kasemsiri (Chulalongkorn University, 2011)
จุดมุ่งหมายของงานวิจัยนี้เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของเกราะกันกระสุนจากเบนซอกซาซีนเสริมแรงด้วยเส้นใยแก้วและเบนซอกซาซีน-ยูรีเทน อัลลอยเสริมแรงด้วยเส้นใยเคฟลาร์ ในการต้านการเจาะทะลุของกระสุน 7.62 มม. โดยเบนซอกซาซีน (BA-a) เป็นพอลิเมอร์ในตระกูลฟีนอลิกที่มีคุณสมบัติเด่นหลายประการ ได้แก่ สังเคราะห์ได้ง่าย ความหนืดต่ำ ไม่มีผลพลอยได้จากการบ่ม ค่าการหดตัวจากการขึ้นรูปใกล้ศูนย์ เสถียรภาพทางความร้อนและสมบัติทางกลสูง นอกจากนี้สามารถทำอัลลอยร่วมกับเรซินอื่นได้หลายชนิดเนื่องจากมีหมู่ฟังก์ชันที่หลากหลาย งานวิจัยนี้ใช้ยูรีเทนอิลาสโตเมอร์ (PU) เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นของพอลิเบนซอกซาซีน และผลกระทบที่มีต่อลักษณะของเกราะกันกระสุน จากผลการทดลองพบว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของเบนซอกซาซีนเสริมแรงด้วยเส้นใยแก้วเป็น 182 องศาเซลเซียส ในขณะที่เบนซอกซาซีน-ยูรีเทน อัลลอยเสริมแรงด้วยเส้นใยเคฟลาร์ มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วเพิ่มขึ้นจาก 184 องศาเซลเซียส เป็น 247 องศาเซลเซียส เมื่อมีปริมาณยูรีเทน 0-40% โดยน้ำหนัก ค่าพลังงานก่อกัมมันต์ที่ได้จากอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของคอมพอสิทเพิ่มขึ้น เมื่อสัดส่วนของยูรีเทนเพิ่มขึ้น สำหรับคุณสมบัติทางกลพบว่า ค่าความแข็งแรงภายใต้แรงดัดโค้งของเบนซอกซาซีนเสริมแรงด้วยเส้นใยแก้วมีค่า 506 เมกะปาสคาล และมีค่า 74-153 เมกะปาสคาล สำหรับเบนซอกซาซีน-ยูรีเทนอัลลอยเสริมแรงด้วยเส้นใยเคฟลาร์ เมื่อมีปริมาณยูรีเทน 0-40% โดยน้ำหนัก จากผลการทดสอบการยิงพบว่าเกราะแข็งกันกระสุนที่ประกอบด้วยเบนซอกซาซีนเสริมแรงด้วยเส้นใยแก้วจำนวน 2 แผ่นประกบกับเบนซอกซาซีน-ยูรีเทนอัลลอยเสริมแรงด้วยเส้นใยเคฟลาร์จำนวน 1 แผ่น (อัตราส่วนของเบนซอกซาซีน/ยูรีเทน 80/20) สามารถต้านทานการเจาะทะลุของกระสุน 7.62 มม. (ความเร็ว 838 ± 15 เมตรต่อวินาที) ซึ่งเทียบเท่ากับการต้านทานในระดับ III ตามมาตรฐาน NIJ