Volgens berichten zijn er sinds 2024 meer dan 385 massaschietpartijen in de Verenigde Staten. Als gevolg hiervan heeft wapengeweld in 2024 geleid tot ongeveer 11,600 sterfgevallen.
In de moderne samenleving vragen veiligheidskwesties steeds meer om aandacht. De meeste mensen richten hun aandacht op kogelwerende materialen. Maar wat zijn kogelwerende materialen? Lees dit artikel grondig en u zult er zeker profijt van hebben!
Snelle navigatie
- Ballistische testnormen en beschermingsniveaus
- Veelgebruikte kogelwerende materialen voor bepantsering en persoonlijke bescherming
- Wat is het beste kogelwerende materiaal?
- Kenmerken van kogelwerend keramiek
Als je geen tijd hebt om het artikel te lezen, hebben we een paar korte vragen voor je opgesteld. Ik denk dat je daar de antwoorden kunt vinden die je nodig hebt.
- Klik alstublieft Veelgestelde vragen over kogelwerende materialen en hun toepassingen
Ballistische testnormen en beschermingsniveaus
Voordat u kogelwerende materialen begrijpt, moet u eerst wat weten over ballistische testnormen en beschermingsniveaus. Dit helpt u bij het kiezen van het meest geschikte kogelwerende materiaal!
UL-normen
UL (Underwriters Laboratories) kent acht klassen voor kogelwerende materialen:
- UL 1-3: Voornamelijk voor pistoolkogels, zoals 9 mm en .357 Magnum.
- UL 4-6: Voor geweermunitie, zoals .30-06 en 7,62 mm.
- UL 7-8: Kan bescherming bieden tegen krachtige munitie en meerdere inslagen.
NIJ-normen
Het NIJ (National Institute of Justice) kent vier hoofdcategorieën van I tot en met IV:
- Graad I: Kan bescherming bieden tegen klein kaliber kogels zoals .22LR.
- Graad II en Graad IIIA: Geschikt voor lichte kogelwerende uitrusting voor dagelijks gebruik, zoals kogelwerende vesten.
- Graad III en Graad IV: Materialen van hogere kwaliteit kunnen bescherming bieden tegen geweerkogels en munitie met een hoge penetratiegraad en zijn geschikt voor militaire doeleinden en speciale beschermingsbehoeften.
Veelgebruikte kogelwerende materialen voor bepantsering en persoonlijke bescherming
Naarmate mensen zich meer bewust worden van hun bescherming, zijn er diverse kogelwerende materialen ontstaan, van lichtgewicht en eenvoudige beschermingsmiddelen tot zeer sterke bouwmaterialen. Het is duidelijk dat geen enkel materiaal volledig beschermt tegen kogels. De huidige kogelwerende producten zullen door de kritische impactwaarde heen dringen. Deze kogelwerende materialen kunnen echter nog steeds een zeer belangrijke rol spelen en mensen maximaal beschermen tegen kogels.
Wij analyseren deze veelvoorkomende kogelwerende materialen volledig voor u, zodat u ze grondig begrijpt.
Staal
Staal is het bekendste traditionele kogelwerende materiaal voor de bouw. De voordelen van dit materiaal zijn een hoge sterkte en een goede duurzaamheid. De hoge mechanische sterkte maakt het bestand tegen diverse mechanische aanvallen.
De kogelwerende eigenschappen van staal worden voornamelijk bepaald door de dikte en de speciale oppervlaktebehandeling. De meest voorkomende kogelwerende staalsoorten op de markt zijn slijtvast (AR) staal, koolstofstaal, enz. Deze staalsoorten zijn effectief bestand tegen de krachtige impact van kogels en zijn de beste staalsoort voor kogelwerendheid.
Hoewel staal ongeëvenaarde kogelwerende eigenschappen heeft, vormen het hoge gewicht en de snelle roest- en corrosiegevoeligheid een bron van ergernis, waardoor een extra beschermende behandeling noodzakelijk is. Bovendien is staal niet mooi en is het duidelijk geen ideaal materiaal voor gebouwen die design en schoonheid vereisen.
Toepasselijke scenario's: gebouwen, voertuigen
Keramiek
Keramische materialen zijn een veelgebruikt kogelwerend materiaal geworden vanwege hun extreem hoge hardheid. Vergeleken met staal is keramiek harder en kan het de energie van kogels effectiever verspreiden, kogelpenetratie voorkomen en corroderen ze niet snel. Keramiek is ongeveer 37% lichter dan staal, waardoor het gemakkelijker te installeren is. Tegelijkertijd is keramiek goedkoper dan PE (polyethyleen), waardoor het een zeer kosteneffectief materiaal is.
Veelgebruikte kogelwerende keramische materialen zijn onder meer boorcarbide, siliciumnitride en siliciumcarbide. Deze worden tegenwoordig veel gebruikt in de militaire en veiligheidssector.
Natuurlijk hebben keramische materialen meer dan alleen voordelen. Kogelwerende keramiek is bros en gevoelig voor scheuren. Na meerdere impacts is de kans groot dat het breekt en zijn oorspronkelijke beschermende eigenschappen verliest. Om de beschermende eigenschappen van keramiek te verbeteren, wordt het daarom meestal gebruikt in combinatie met andere materialen (Kevlar en staal).
Toepasselijke scenario's: persoonlijke uitrusting, gepantserde voertuigen
Vezelmaterialen
Kevlar En Ultrahoogmoleculair polyethyleen (UHMWPE) zijn twee veelvoorkomende kogelwerende materialen op basis van vezels, die gekenmerkt worden door lichtheid en hoge sterkte.
Kevlar wordt vaak gebruikt voor beschermende uitrusting, zoals kogelwerende vesten en helmen. Deze kunnen de kinetische energie van kogels effectief absorberen en de schade aan het menselijk lichaam bij impact beperken.
Toepasselijke scenario's: kogelwerende vesten, helmen
Polyethyleen, ook wel PE genoemd, is een lichtgewicht materiaal met een uitstekende slagvastheid. Vergeleken met Kevlar heeft het een betere kogelwerendheid en kan het worden gebruikt voor kogelwerende schilden, autoruiten en andere gebouwbescherming.
Toepasselijke scenario's: kogelwerende vesten, schilden
De lichte constructie en de draagbaarheid van vezelmaterialen zijn de belangrijkste voordelen, maar hun beschermingsvermogen tegen krachtige kogels is relatief zwak.
Glasmaterialen
Kogelwerend glas Kogelwerend glas is een zeer belangrijk transparant beschermingsmateriaal dat veel wordt gebruikt in banken, op luchthavens en andere locaties. Kogelwerend glas bestaat uit meerdere lagen glas en kunststof (zoals polycarbonaat) die elkaar afwisselen. Dit maakt kogelwerend glas transparant en mooi, en biedt tegelijkertijd superieure kogelwerende eigenschappen.
De kogelwerendheidsgraad van kogelwerend glas wordt bepaald door de dikte en het aantal lagen. Hoogwaardig kogelwerend glas is bestand tegen zware vuurwapenaanvallen. Kogelwerend glas heeft echter ook de nadelen van een hoog gewicht en een hoge dikte, en de installatie- en onderhoudskosten zijn hoog.
Toepasselijke scenario's: banken, gebouwramen
Polycarbonaat
Polycarbonaat is een transparante, zeer sterke kunststof die vaak wordt gebruikt voor kogelwerende ramen en kogelwerende panelen.
Vergeleken met gewoon glas heeft polycarbonaat een betere transparantie en slagvastheid en is het geschikt voor plaatsen waar bescherming en transparantie nodig zijn.
Natuurlijk heeft polycarbonaat ook nadelen. Bij langdurige blootstelling aan ultraviolette straling vergeelt het oppervlak geleidelijk, wat de uitstraling en transparantie ernstig beïnvloedt.
Toepasselijke scenario's: banken, gebouwramen
Grafeen - Toekomstige trend
Bij het onderzoek en de ontwikkeling van kogelwerende materialen, grafeen heeft aandacht gekregen. Sommige mensen vragen zich af: is grafeen kogelvrij? Ja, als nieuw materiaal staat grafeen bekend als een van de "hardste materialen ter wereld". Het heeft een treksterkte 200 keer sterker dan staal en kan zeer dun en licht zijn. Het is een ideaal kogelwerend materiaal en kan worden gebruikt als kogelwerend pantser en kogelwerende vest van grafeen.
In theorie wordt verwacht dat grafeen het kernmateriaal wordt van de volgende generatie kogelwerende technologie, maar vanwege de hoge kosten en technologie bevindt grafeen zich momenteel nog in de onderzoeksfase. Wij geloven dat grafeen met de ontwikkeling van wetenschap en technologie binnenkort een nieuwe ster zal worden in het nieuwe kogelwerende materiaal.
Wat is het beste kogelwerende materiaal?
Het beste kogelwerende materiaal moet vaak worden bepaald aan de hand van specifieke toepassingsscenario's en behoeften. Hieronder beveel ik enkele van de beste kogelwerende materialen aan voor veelvoorkomende situaties.
Persoonlijke beschermingsmiddelen
Beste materiaal: polyethyleen (Ultrahoogmoleculairgewichtpolyethyleen, UHMWPE)
Polyethyleen is erg licht, waardoor u minder snel vermoeid raakt door het dragen, en het heeft een uitstekende slagvastheid. Het nadeel is echter dat u het niet in extreem warme omgevingen kunt gebruiken.
Gebouwbescherming
Beste materiaal: kogelwerend glas + keramische composietlaag
Kogelwerend glas kan een goede observatieplek voor uw woning bieden, en het keramische composietmateriaal verbetert de hardheid, waardoor het zijn schoonheid behoudt en betere prestaties levert. Het nadeel is dat het duur en zwaar is.
Voertuigpantser
Beste materiaal: keramiek (zoals siliciumboride of siliciumcarbide) + steunstaal
Keramiek kan de kinetische energie van kogels effectief verspreiden en ervoor zorgen dat ze uiteenvallen, terwijl een stalen ruglaag de taaiheid beter kan ondersteunen. Het nadeel is dat keramiek kwetsbaar is en onderhoud vereist.
Lucht- en ruimtevaartbescherming
Beste materiaal: grafeen composietmateriaal
Grafeen is erg licht en heeft een zeer hoge hardheid, wat de algehele efficiëntie kan verbeteren. Het is zeer geschikt voor de behuizing van ruimtecapsules en dronebepantsering. Het nadeel is dat het duur is en nog niet op grote schaal gecommercialiseerd is.
Economische keuze
Beste materiaal: Staal
Vergeleken met andere materialen is staal erg goedkoop, zeer gemakkelijk te bewerken en te onderhouden, en is het bestand tegen krachtige kogels, waardoor het een zeer economische keuze is! Het nadeel is dat het zwaar is en niet gemakkelijk te installeren en te verplaatsen.
Vergelijkingstabel voor veelvoorkomende materialen
|
Materiaal |
Beschermingsniveau |
Voordelen |
beperking |
|
Staal |
UL 1-8 |
Hoge sterkte, hoge duurzaamheid, eenvoudige verwerking |
Zwaar en moeilijk te installeren |
|
Keramiek |
UL 4-8 |
Hoge hardheid, vernietigt kogels |
Breekbaar, zwaar |
|
Kairav |
UL 2-3 |
Lichtgewicht en gemakkelijk te verwerken |
Hoge temperatuurgevoeligheid |
|
Polyethyleen |
UL 2-4 |
Ultralicht, slagvast |
Niet bestand tegen hoge temperaturen |
|
Kogelwerend glas |
UL 3-8 |
Transparant en waarneembaar |
Zwaar en moeilijk te installeren |
|
Polycarbonaat |
UL 2-4 |
Transparant en lichtgewicht |
De beschermingsprestaties zijn niet zo goed als die van kogelwerend glas |
|
Materiaal |
Dikte(g/cm3 ） |
Beschermingsniveau |
Relatieve kosten (＄/m2) |
|
Staal |
7.85 |
NIJ III-IV |
50-200 |
|
Keramiek(B4C） |
2.5-2.7 |
NIJ IV |
300-600 |
|
Kairav |
1.44 |
NIJ IIIA of lager |
100-300 |
|
Polyethyleen |
0.94 |
NIJ III of lager |
200-500 |
|
Kogelwerend glas |
2.5-2.8 |
NIJ IIA-III (afhankelijk van de dikte) |
500-1000 |
*Houd er rekening mee dat de beschermingsclassificatie is gebaseerd op de normen van UL (Underwriters Laboratories) of NIJ (National Institute of Justice), die de bescherming tegen verschillende soorten kogels aangeven. De kostprijs is alleen ter referentie.
Kenmerken van kogelwerend keramiek
Keramische materialen worden in alle aspecten van ons leven toegepast en nemen een onmisbare plaats in. Mijn politievriend was vol lof over kogelwerend keramiek. Hij deelde zijn verhaal met ons. Dankzij de superieure kogelwerende eigenschappen van kogelwerend keramiek overleefde hij de vreselijke kogel bij toeval... Ja, keramische materialen worden niet alleen gebruikt als kogelwerende vesten, maar ook op grote schaal in militaire, politie-, beveiligings- en andere sectoren. Kogelwerend keramiek is geleidelijk een belangrijk onderdeel geworden van moderne beschermingssystemen.
Vervolgens laten we u kennismaken met de verschillende kogelwerende keramieksoorten.
Uitstekende hardheid en slagvastheid
De belangrijkste eigenschap van kogelwerende keramiek is hardheid. Veel keramische materialen hebben een hardheid die vergelijkbaar is met die van diamant. Van de vele keramische materialen worden verbindingen zoals siliciumcarbide (SiC), boornitride (BN) of siliciumnitride (Si3N4) vaak gebruikt voor kogelwering. Deze materialen hebben een uitstekende slagvastheid, die die van staal ver overtreft.
Keramiek kan zeer effectief zijn bij kogelinslagen met hoge snelheid en kan de energie van kogels maximaal verspreiden. Na herhaaldelijke kogelinslagen met hoge snelheid zal het oppervlak van keramiek barsten of breken. Dit fragmentatieverschijnsel absorbeert de meeste energie. Zelfs als keramiek breekt, kan het kogels nog steeds effectief blokkeren dankzij de harde structuur en hardheid. Daarom beschouwen sommige mensen keramiek vaak als de "eerste verdedigingslinie". Hard keramiek kan de integriteit van kogels aantasten, de snelheid van kogels tijdens de vlucht vertragen en mensen beschermen tegen letsel.
Lichtgewicht en hoge prestaties
Keramiek is veel lichter dan traditioneel staalbeton, waardoor het de eerste keuze is voor kogelwerende materialen voor militaire doeleinden. Zelfs voor zware beschermende voorzieningen die veel impact moeten weerstaan, kan keramiek superieure impactbestendigheid bieden.
Als lichtere keramische materialen worden gecombineerd met vezelmaterialen zoals Kevlar, kunnen er kogelwerende vesten van worden gemaakt. Dit zorgt niet alleen voor een lichtgewicht en efficiënt vest, maar verbetert ook de beschermende werking.
Met geschikte materialen kan kogelwerende keramiek niet alleen de belasting van apparatuur verminderen, maar ook optimale energieabsorptie bereiken in meerlaagse bescherming. Daarom is kogelwerende keramiek zo geliefd bij zoveel mensen.
Meerlaagse structuur en verbeterde prestaties
Ik noemde in de vorige sectie al dat keramiek gecombineerd kan worden met andere materialen om de prestaties te verbeteren. Ja, de beschermende werking van kogelwerende keramiek wordt verbeterd door een meerlaags ontwerp. De brosheid van een enkele laag keramiek verliest zijn beschermende vermogen na blootstelling aan een meerlaagse impact. Wanneer keramiek gecombineerd wordt met polyethyleen, stalen platen of Kevlar, ontstaat er een meerlaagse composietstructuur. Keramiek als eerste laag of kernlaag kan een belangrijke rol spelen bij het absorberen van de kogel door te vertrouwen op hardheid en brosheid, terwijl de tweede laag flexibelere materialen kan gebruiken om de resterende impactenergie te absorberen.
Hierdoor wordt niet alleen de algehele bescherming verbeterd, maar ook de levensduur van kogelwerende uitrusting verlengd.
Hoge temperatuurbestendigheid en duurzaamheid
Keramische materialen hebben een uitstekende hoge temperatuurbestendigheid, waardoor ze uitstekende bescherming bieden bij extreem hoge temperaturen, met name de hoge temperaturen die ontstaan door kogelinslagen. Veel kogelwerende keramische materialen zijn stabieler dan metalen materialen bij hoge temperaturen, wat van groot belang is op slagvelden in zware omstandigheden. Bij explosies of brand kunnen keramische materialen een langere bescherming en stabiliteit bieden.
Tegelijkertijd is corrosiebestendigheid een zeer prominente eigenschap van keramische materialen. Deze eigenschap voorkomt dat kogelwerende keramiek snel wordt aangetast door weersinvloeden, vocht en zoutnevel, en heeft een langere levensduur, waardoor onderhoud en vervanging minder vaak nodig zijn.
Kosten
Hoewel keramiek uitstekende prestaties levert, is het duur, vooral hoogwaardige keramische materialen zoals siliciumcarbide en siliciumnitride. De verwerkingstechnologie van keramiek vereist nauwkeurige instrumenten en bakken op hoge temperatuur. Tegelijkertijd zijn keramische materialen niet eenvoudig te installeren. De hoge brosheid betekent dat er bij een onjuiste installatie na een impact grootschalige schade kan ontstaan.
Het goede nieuws is dat dankzij de vooruitgang in de technologie en de verbetering van de productietechnologie de productiekosten van keramische materialen geleidelijk zijn gedaald. Hierdoor kunnen steeds meer sectoren keramiek gebruiken als voorkeursoptie voor bescherming.
Conclusie
Naarmate de wereldwijde veiligheidsbehoeften toenemen, spelen kogelwerende materialen een steeds belangrijkere rol bij de bescherming van personen en gebouwen tegen impactschade. Van traditioneel staal tot moderne composietmaterialen: kogelwerende technologie wordt voortdurend verbeterd om steeds complexere veiligheidsuitdagingen het hoofd te bieden.
Als u hoogwaardige kogelwerende keramische materialen nodig hebt, kies dan HEERLIJK!
Veelgestelde vragen over kogelwerende materialen en hun toepassingen
1. Wat betekent kogelvrij?
Met ‘ballistische weerstand’ wordt het vermogen van materialen of producten bedoeld om penetratie of schade door kogels of granaatscherven te weerstaan en zo effectieve bescherming te bieden tegen ballistische dreigingen.
2.Kogelwerende middelen?
Met ‘ballistische bescherming’ wordt in het algemeen het gebruik van verschillende methoden en materialen bedoeld om kogelpenetratie te voorkomen, zoals bepaalde versterkte bepantsering, ballistische stoffen en schokabsorberende composietmaterialen.
3. Wat zijn de meest voorkomende kogelwerende materialen?
We hebben snel een aantal van de meest voorkomende kogelwerende materialen voor u op een rijtje gezet: staal, keramiek, Kevlar, polyethyleen, glasvezel, polycarbonaat en kogelwerend glas.
4. Wat zijn de lichtgewicht kogelwerende materialen?
Bent u op zoek naar lichtgewicht kogelwerende materialen? Dan kunnen we u met zekerheid vertellen dat Kevlar-vezels en ultrahoogmoleculair polyethyleen (UHMWPE) de populairste lichtgewicht kogelwerende materialen zijn. Ze zijn niet alleen licht, maar ook zeer sterk, waardoor ze ideaal zijn voor kogelwerende vesten en helmen.
5. Wat is het beste kogelwerende materiaal?
Het beste kogelwerende materiaal hangt af van uw specifieke behoeften. Voor persoonlijke bescherming raden we Kevlar en polyethyleen aan. Voor pantservoertuigen is keramiek uiteraard het beste vanwege de uitstekende kogelwerende eigenschappen. Om de beste prestaties te bereiken, is één materiaal natuurlijk moeilijk te combineren. Het beste kogelwerende materiaal is meestal een combinatie van meerdere materialen.
6. Welke goedkope kogelwerende materialen zijn er?
Bent u op zoek naar een lage prijs? Dan zijn glasvezel en polycarbonaat relatief goedkope kogelwerende materialen.
7. Wat zijn kogelwerende metalen?
Kogelvrij staal is het meest gebruikte kogelwerende metaal. Hoewel staal zwaar is, kan het effectief kogels tegenhouden.
8. Toepassingen van kogelwerende materialen
De toepassingsmogelijkheden van kogelwerende materialen zijn zeer breed. Wij geven u enkele voorbeelden:
Persoonlijke bescherming: kogelwerende vesten, helmen en schilden.
Voertuigpantsering: auto's, militaire voertuigen en vliegtuigen.
Gebouwbeveiliging: kogelwerende deuren, ramen en muren in banken, luchthavens en overheidsgebouwen.
Speciaal gebruik: beschermpanelen voor industriële apparatuur en ruimtevaart.
Dit zijn de meest voorkomende toepassingen voor kogelwerende materialen.
9. Hoeveel kost een Kevlar-vest?
Een standaard Kevlar-kogelwerend vest kost doorgaans tussen de $300 en $600, maar als u een duurder model met meer bescherming wilt, kan de prijs oplopen tot meer dan $1.000.
10. Hoeveel kost een kogelwerend vest?
De prijs van een kogelwerend vest hangt af van het materiaal en de mate van bescherming. We hebben relevant marktonderzoek gedaan. Een lichtgewicht vest van materialen zoals Kevar kost doorgaans tussen de $300 en $800, terwijl een hard vest van keramiek doorgaans tussen de $600 en $2.000 kost, of zelfs meer.