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防弾ガラス、弾道ガラス、透明装甲、または防弾ガラスは、強度があり光学的に透明な素材で、特に弾丸の貫通に強いですが、他の素材と同様に、完全に貫通不可能ではありません。通常、硬質ガラスと軟質ガラスの 2 種類以上のガラスを組み合わせて作られています。[ 1 ]軟質層はガラスの弾力性を高め、割れるのではなく曲がるようにします。防弾層に使用されるすべてのガラスの屈折率は、ガラスの透明性を維持し、ガラスを通して鮮明で歪みのない視界を確保するために、ほぼ同じでなければなりません。防弾ガラスの厚さは 3/4 インチから3 + 1/2インチ( 19から 89 mm)まで様々です。[ 2 ] [ 3 ]
防弾ガラスは、宝石店や大使館など、高いセキュリティが求められる建物の窓や、軍用車両や自家用車の窓に使用されている。
防弾ガラスは、積層ガラスの層を使用して作られています。層が多いほど、ガラスの保護性能が高くなります。軽量化が必要な場合は、ポリカーボネート（熱可塑性樹脂）を安全な面に積層して、破片の飛散を防ぎます。目的は、標準的なガラスの外観と透明度を持ちながら、小火器からの効果的な保護を提供する素材を作ることです。ポリカーボネートの設計は通常、Armormax、Makroclear、Cyrolonなどの製品で構成されます。傷がついた後に修復される軟質コーティング（弾性炭素系ポリマーなど）または傷を防ぐ硬質コーティング（シリコン系ポリマーなど）です。[ 4 ]
積層構造のプラスチックは、鈍器や鋭利な物体による物理的な衝撃にも耐性があります。プラスチックは防弾性能はほとんどありません。プラスチックよりもはるかに硬いガラスが弾丸を平らにし、プラスチックが変形することで残りのエネルギーを吸収し、貫通を防ぎます。ポリカーボネート層がさまざまなエネルギーの飛翔体を止める能力は、その厚さに正比例し、[ 5 ]この設計の防弾ガラスは最大で3.5インチの厚さになることがあります。[ 3 ]
合わせガラス層は、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、セントリーグラス、またはエチレン酢酸ビニルで接着されたガラスシートから作られています。化学処理を施すと、ガラスははるかに強くなります。この設計は、第二次世界大戦以来、戦闘車両で定期的に使用されています。通常、厚みがあり、非常に重いです。[ 6 ] 上記のように、合わせガラスは通常、剥離を防ぐために1つ以上のポリカーボネート層で裏打ちされています。
下記の表では、UL 752 レベル 6 が欠落していることに気づかれるかもしれません。これは、レベル 6 はレベル 4 よりも抵抗しやすいため、混乱を避けるために省略したためです。
9mm 124gr @ 1175-1293fps (レベル 6 の場合は 1400-1530fps)、357M 158gr @ 1250-1375fps、44M 240gr @ 1350-1485fps、30-06 180gr @ 2540-2794fps、5.56NATO 55gr @ 3080-3388fps、7.62NATO 150gr @ 2750-3025fps。上記の表のすべての評価について、44 mg が鉛セミワッドカッターガスチェック、30-06 が鉛コアソフトポイントである場合を除き、すべて銅ジャケット鉛 FMJ です。
防弾材料は、銃を使って一定の距離から特定のパターンで材料に発射物を撃ち込むことでテストされます。保護レベルは、特定の速度で飛来する特定の種類の発射物を標的が阻止できる能力に基づいています。実験によると、ポリカーボネートは、不規則な形状の発射物（破片など）に比べて、規則的な形状の発射物ではより低い速度で破損することが示唆されており、規則的な形状の発射物でテストすると、その耐性を控えめに推定できることを意味します。[ 18 ]発射物が貫通しない場合、衝撃によって残されたへこみの深さを測定し、発射物の速度と材料の厚さに関連付けることができます。[ 5 ]一部の研究者は、この種のテストの結果に基づいて数学モデルを開発し、特定の想定される脅威に耐える防弾ガラスの設計に役立てています。[ 19 ]
防弾ガラスの特性は、温度や溶剤、紫外線（通常は日光）への曝露によって影響を受ける可能性があります。ポリカーボネート層がガラス層の下にある場合、ガラスと接着層によって紫外線からある程度保護されます。ポリカーボネートは非晶質ポリマー（透明性を保つために必要な性質）であり、熱力学的平衡に向かっているため、時間の経過とともに脆くなります。[ 4 ]
−7 °C未満の温度で飛翔体がポリカーボネートに衝突すると、ポリカーボネートの破片であるスパルが発生し、それが飛翔体となることがあります。実験により、スパルの大きさは飛翔体の大きさではなく、積層体の厚さに関係することが示されています。スパルは、内側のポリカーボネート層の曲げによって生じた表面の欠陥から始まり、亀裂は「後方」に衝撃面まで伝わります。ポリカーボネートの2番目の内側層があれば、スパルの貫通を効果的に防ぐことができると示唆されています。[ 4 ]
2005年、米軍の研究者らが、外側の「ストライクプレート」層として アルミノ酸窒化物（ALON）を組み込んだ透明装甲を開発していると報じられた。ALONの製造元は、従来のガラス/ポリマーは、 .50 BMG弾を防ぐにはALONの2.3倍の厚さが必要であることを実証した。[ 20 ] ALONは、従来のガラス/ポリマー積層材よりもはるかに軽量で、性能もはるかに優れている。アルミノ酸窒化物「ガラス」は、それほど重くない材料で.50口径の徹甲弾のような脅威を撃退することができる。[ 21 ] [ 22 ]
特定の種類のセラミックは、従来のガラスに比べて密度と硬度が高いという特性から、透明装甲にも使用できます。このような合成セラミック製の透明装甲は、従来の積層ガラスと同等の阻止力を持ちながら、より薄い装甲を実現できます。[ 23 ]