Thông tin Đề tài

Tên đề tài Nghiên cứu phát triển công nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp bền, nhẹ, ứng dụng trong sản xuất các thiết bị, dụng cụ đặc chủng trang bị cho người línhMã số hợp phần: VAST.TĐ.AN-QP.01/14-16
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Trung tâm Phát triển công nghệ cao
Thuộc Danh mục đề tài Đề tài khác (Từ cấp Viện Hàn lâm KHCNVN trở lên)
Họ và tên TS. Nguyễn Văn ThaoĐồng chủ nhiệm kiêm thư ký hợp phần: TS. Lê Văn Thụ
Thời gian thực hiện 01/01/2014 - 01/01/2016
Tổng kinh phí 19.200.000.000
Xếp loại Xuất sắc
Mục tiêu đề tài

-    Nghiên cứu chế tạo vật liệu tổ hợp mới gia cường bằng vật liệu nano có độ bền cao, nhẹ, để chế tạo các sản phẩm chống va đập, chống đạn trong an ninh - quốc phòng.
-    Thiết lập quy trình công nghệ chế tạo các sản phẩm chống va đập, sản phẩm chống đạn có khả năng áp dụng thực tế ở Việt Nam.
-    Triển khai ứng dụng sản xuất thử nghiệm các sản phẩm chống va đập, chống đạn trang bị cho người lính.

Kết quả chính của đề tài

* Về khoa học:
-    Khảo nghiệm lựa chọn được các vật liệu nhựa (PA6, PP, HDPE…), nhựa nền (epoxy, phenolformandehit, polyvinyl butiral..), vải sợi (sợi cacbon, sợi aramid, sợi UHMWPE…), vật liệu nổi làm phao áo, vật liệu nano (ống cacbon nano, nanoclay, hạt nano MgO, TiO2…).  Hoàn thiện kỹ thuật biến tính nguyên vật liệu nhằm nâng cao khả năng phân tán và tương hợp tốt hơn phù hợp với yêu cầu chế tạo vật liệu chống đạn, chống va đập.
-     Nghiên cứu, khảo nghiệm, tìm điều kiện tối ưu, thiết lập phương pháp chế tạo vật liệu polyme nano compozit trên cơ sở vật liệu nhựa (PA6, PP, HDPE…) với vật liệu nano (ống cacbon nano, nanoclay,…) ứng dụng trong chế tạo các vật liệu chống va đập.
-     Nghiên cứu, khảo nghiệm, tìm điều kiện tối ưu, thiết lập phương pháp chế tạo vật liệu nano compozit trên cơ sở vải sợi (cacbon, aramid, UHMWPE…), nhựa nền (epoxy, phenolformandehit, poly vinyl butiral..) với vật liệu nano (ống cacbon nano, nanoclay,…) ứng dụng trong chế tạo các vật liệu chống va đập, chống đạn.
-     Nghiên cứu, chế tạo phao áo kết hợp với vật liệu chống đạn để có thể vừa chống đạn vừa có khả năng nổi trên mặt nước với độ bền, tính nổi, khả năng chịu lửa, khả năng chịu dầu đạt TCVN 7282: 2008 cho phao áo cứu sinh. Đã thiết kế, chế tạo, đánh giá chất lượng, thiết lập qui trình công nghệ sản xuất áo phao chống đạn súng ngắn K54, áo phao chống đạn súng tiểu liên AK47 trên cơ sở vật liệu polyme nanocompozit.
-     Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, cải tiến, nâng cao chất lượng các sản phẩm chống va đập và chống đạn trên cơ sở các sản phẩm hiện đang sản xuất: Mũ bảo hiểm chống va đập, bộ ốp bảo vệ tay chống va đập trên cơ sở vật liệu polyme nanocompozit; Bộ ốp mềm bảo vệ chân, tấm chống đạn súng tiểu liên AK47 và lá chắn chống đạn súng tiểu liên AK47 trên cơ sở vật liệu nanocompozit vải sợi từ đó thiết lập qui trình công nghệ sản xuất các sản phẩm này.
-     Nghiên cứu, khảo nghiệm, tìm điều kiện tối ưu, thiết lập phương pháp chế tạo gốm oxit nhôm mật độ cao tăng bền bằng vật liệu nano (nanoclay, hạt nano MgO, TiO2…) ứng dụng trong chế tạo các sản phẩm tăng cường chống đạn cấp cao từ đó thiết lập qui trình công nghệ sản xuất tấm chống đạn cấp IV theo tiêu chuẩn NIJ 01.01.06 (Mỹ) chống được đạn súng bắn tỉa, súng trung liên.
-     Sử dụng hiệu quả phần mềm mô phỏng số Autodyn Ansys 11.0 trong nghiên cứu cơ chế, quá trình xảy ra va chạm và dự đoán khả năng chống đạn, chống va đập của các hệ vật liệu, làm rõ các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng chống đạn, chống va đập của vật liệu, rút ngắn được khối lượng công việc trong nghiên cứu và tăng độ tin cậy của các kết quả thu được. Kết quả tính toán phù hợp với kết quả thử nghiệm chống va đập và kết quả bắn thử nghiệm thực tế theo tiêu chuẩn NIJ 01.01.06, Mỹ.
* Về ứng dụng:
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu của đề tài, các hệ vật liệu nghiên cứu đã được triển khai sản xuất thử nghiệm các sản phẩm chống đạn, chống va đập tại đơn vị triển khai ứng dụng (Viện Kỹ thuật Hoá học, Sinh học và tài liệu nghiệp vụ, Tổng cục Hậu cần Kỹ thuật, Bộ Công an) với qui mô sản xuất bán công nghiệp với các chỉ tiêu đạt và vượt so với thuyết minh đề ra:
-     Áo phao chống đạn súng ngắn K54,
-     Áo phao chống đạn súng tiểu liên AK47
-     Tấm chống đạn súng trung liên PKMS
-     Bộ ốp bảo vệ tay chống va đập
-     Mũ bảo hiểm chống va đập
-     Bộ ốp mềm bảo vệ chân
-     Tấm chống đạn súng tiểu liên AK47
-     Lá chắn chống đạn súng tiểu liên AK47

nvthao1

nvthao2

Những đóng góp mới

*     Sử dụng vật liệu tổ hợp mới gia cường bằng vật liệu nano trong nghiên cứu chế tạo các công cụ hỗ trợ chống đạn, chống va đập có độ bền cao, nhẹ phục vụ an ninh - quốc phòng.
*    Sử dụng phần mềm mô phỏng số Autodyn Ansys 11.0 trong nghiên cứu cơ chế, quá trình xảy ra va chạm và dự đoán khả năng chống đạn, chống va đập của các hệ vật liệu, làm rõ các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng chống đạn, chống va đập của vật liệu, rút ngắn được khối lượng công việc trong nghiên cứu và tăng độ tin cậy của các kết quả thu được.
*    Nghiên cứu chế tạo thành công 03 sản phẩm chống đạn mới tại Việt Nam có tính năng tương đương với các sản phẩm nước ngoài:
-     Áo phao chống đạn súng ngắn K54,
-     Áo phao chống đạn súng tiểu liên AK47
-     Tấm chống đạn súng trung liên PKMS
*    Cải tiến, nâng cao tính chất của 05 sản phẩm chống đạn, chống va đập theo hướng tăng độ bền, giảm trọng lượng của sản phẩm:
-     Bộ ốp bảo vệ tay chống va đập
-     Mũ bảo hiểm chống va đập
-     Bộ ốp mềm bảo vệ chân
-     Tấm chống đạn súng tiểu liên AK47
-     Lá chắn chống đạn súng tiểu liên AK47

Địa chỉ ứng dụng

- Triển khai sản xuất thử nghiệm tại Viện Kỹ thuật Hoá học, Sinh học và tài liệu nghiệp vụ, Tổng cục Hậu cần Kỹ thuật, Bộ Công an

Kiến nghị của chủ nhiệm hợp phần (nếu có):
    Kết quả đạt được của đề tài cho thấy tính khả thi trong chế tạo các sản phẩm chống đạn, chống va đập trang bị cho người lính từ các hệ vật liệu tổ hợp, vật liệu nano theo hướng bền, nhẹ, tăng cường thêm tính năng mới, tăng thời hạn sử dụng sản phẩm. Ban chủ nhiệm đề tài kiến nghị Viện Hàn lâm Khoa học và công nghệ Việt Nam tiếp tục tạo điều kiện để triển khai dự án sản xuất thử nghiệm các sản phẩm nêu trên và mở rộng nghiên cứu một số sản phẩm chống va đập, chống đạn mới, chưa được nghiên cứu (lá chắn chống va đập, bộ giáp bảo vệ toàn thân chống va đập, mũ chống đạn, mặt nạ chống đạn, kính chống đạn, bục diễn thuyết chống đạn, bốt gác chống đạn...) trang bị cho lực lượng quân đội, công an nhằm phục vụ thiết thực cho công tác chiến đấu, đấu tranh phòng chống tội phạm, bảo vệ an ninh quốc gia và toàn vẹn lãnh thổ.