碳纤维的强度是钢的好几倍,为什么不用碳纤维做坦克战舰的装甲?

文摘   2024-10-13 19:25   海南  

第一,碳纤维燃点1000度左右,木碳燃点300度左右,煤炭燃点600度左右(注意碳纤维不是纯碳,是主要含碳的高分子塑料)。钢铁燃点1300度左右,钢铁也不是纯铁,是主要含铁的合金钢。一般明火温度在600-2000度,自然界不存在绝对点不燃的材料。目前的军用装甲特种合金钢在硬度和柔韧度之间寻找平衡,达到防弹和阻燃的目的。但是碳纤维在可产生几千度高温的穿甲弹面前,劣势很明显。

第二,碳纤维本身不燃的,烧的是把碳纤维粘起来的树脂,树脂烧完以后就散架变成一堆碳丝了。你做军用完全可以用阻燃的树脂,主要问题是碳纤维虽然静态性能不错,但受冲击是脆性的。

第三,其实最主要的问题并不是不耐烧或者别的什么的,碳纤现在广泛用不了单纯就是因为成本高罢了,价格可以超过绝大多数特种合金钢,更何况普通钢材。至于为什么不用作装甲单纯就是因为碳纤冲击韧性不足,仅凭这一点,现有碳纤在不改变组成成分的情况下永远都不可能用作装甲,仅凭抗拉强度高就选择基本上是脑袋决定屁股,比方说陶瓷抗拉强度大多比钢要高,但你见过用陶瓷做的车壳吗?

第四,问题是一但考虑到坦克要长时间的面对风吹雨淋,还有使用过程中不可避免的裂纹即其它损失。一但真实爆发战争,坦克还要面对各种炮弹,没准被被打出几个洞,这时候怎么去补这个碳纤维的口子?钢结构好歹能焊上去。至于冲击韧性,我实际使用发现大锤确实敲不破碳纤维板,可是用解刀都能戳个小洞,而且碳纤维板还惧怕裂痕划痕,一但出现裂痕划痕没及时发现就会大幅度降低性能。你们所谓的碳纤维制作坦克车身,有没有考虑到维护过程中的极其繁琐,需要频繁仔细检查是否有裂痕划痕。停放时也不能长时间露天,而是要选择一处遮风避雨的地方,总不能坦克也几年就更换车身。另外,坦克终究是要长时间陪伴步兵,这时候用这么一个娇贵的武器,我是不认可的。陆军需要的是更加坚实耐用,维护尽可能方便的坦克。

第五,坦克的装甲不能太硬,越硬的东西就会越脆,遇到超过它硬度的武器,一击就整体打碎了(比如你一锤西瓜整体开裂一个原理),所以坦克装甲在一定硬度的基础上,需要具备延展性,就是你攻击之后会凹进去来抵消冲击力。但是纯钢又不太行,怕穿甲弹。这个时候,复合装甲,反应装甲就应运而生了。就是在钢装甲外面再添一层防护,可以抵御穿甲弹或者增加出现跳弹的概率。反应装甲,就是在复合装甲的基础上,加一层带有类似炸药这样的装甲,一遇到炮弹打过来,就会爆炸,两两抵消。

第六,首先,碳纤维的强度确实远高于钢材,但其在坦克和战舰装甲中的应用受到多方面因素的限制。这意味着在面对直接冲击或爆炸时,碳纤维装甲可能无法像装甲钢那样有效吸收和分散能量。其次,碳纤维复合材料的修复难度较大。一旦碳纤维受到损伤,修复较为困难,通常需要替换整个部件。这对于军事装备来说是一个重要的考虑因素,因为维护和修复的便利性直接影响到装备的可用性和作战效率。此外,碳纤维的成本较高,这限制了其在大规模军事装备中的应用。虽然碳纤维复合材料可以减轻坦克和装甲车的重量,提高机动性和燃油效率,但高昂的成本可能使得其经济效益不如传统的装甲材料。最后,尽管碳纤维复合材料在某些方面优于传统金属材料,但在实际应用中,装甲设计需要综合考虑多种性能指标,包括强度、刚度、重量、成本和可修复性等。因此,目前碳纤维复合材料更多地被用作装甲车的外部复合材料,以减轻车重并提高耐久性,而不是作为主要的装甲材料。

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