Seramik malzemelerin karmaşık ortamında yüksek özgül sertlik, yüksek özgül güç ve kimyasal eylemsizlik, ayrıca metal malzemelerin düşük yoğunluklu, yüksek sertlik ve yüksek basınç dayanımı, zırh sisteminin uygulanmasında oldukça ümit verici ve kurşun geçirmez giysilerin, araçların ve hava taşıtlarının ve diğer ekipmanların koruyucu zırhlarında kullanılır.

seramik malzemenin kurşun geçirmez prensibi

metal malzeme kırılgan malzeme olarak seramik malzemeyi plastik deformasyon yoluyla absorbe edebilir, oysa kırılgan malzeme olarak plastik deformasyonu neredeyse 0'dır. kabaca ilk darbe aşamasına, erozyon aşamasına ve deformasyon ve kırılma aşamasına bölünmelidir. zırh seramik yüzeyi savaş başlığını pasifleştirebilir ve yüzey küçük ve sert parçacıklara ayrılır. kör mermi derinlemesine devam ettiğinde, zırh seramik bir parça tabakası oluşturur ve malzemenin içindeki gerilme baskısı seramiklerin kırılmasına neden olur ve geri kalan enerji arka plaka tarafından emilir. seramiklerin enerji emme kapasitesi, seramiklerin sertliği ve elastik modülü ile ilgilidir. genellikle, balistik kalite faktörleri, seramiklerin elastik direncini kapsamlı bir şekilde ölçmek için kullanılır:

(denklemde, e elastik modül, h sertlik, rho yoğunluktur.)

seramiklerin elastik modülü ve sertliği ne kadar yüksekse, seramik yoğunluğu o kadar az ve seramiklerin kinetik enerji emme kapasitesi o kadar güçlü, yani kurşun geçirmezlik performansı o kadar iyi olabilir.

kurşun geçirmez zırh malzemesi

Kısacası, seramik malzemelerin yüksek sertliği, savaş başlıklarını pasifleştirmesine ve hatta kırmasına ve yüksek hızlı savaş başlıklarının enerjisini kendi kırma işlemiyle emmesine olanak tanır. Bu arada, seramik malzemeler, çelik yoğunluğunun yarısından daha azına sahiptir ve idealdir. mobil zırh ve kişisel korunma için.

silisyum karbür ve bor karbür seramik, kurşun geçirmez zırh alanında uzun süredir kullanılmaktadır. Bor karbür seramik, ilk olarak 1960'larda uçak pilotlarının koltuklarına takılan kurşun geçirmez yeleklerin tasarımında kullanılmıştır. Daha sonra, kurşun geçirmez seramik kompozit zırh, seramik panel ve kompozit malzeme arka plakasından oluşur.

bor karbür güçlü bir kovalent bağ bileşiğidir, kovalent bağ% 93.9'a kadar çıkmaktadır, bu nedenle düşük yoğunluklu, yüksek mukavemetli, yüksek sıcaklık kararlılığı ve iyi kimyasal kararlılık özelliklerine sahiptir. elmas veya kübik bor nitrürden daha kolay ve ucuzdur. Bor karbür gibi, silisyum karbür de yüksek kovalent bağa ve yüksek sıcaklıkta yüksek mukavemetli bağlara sahiptir, bu da silisyum karbür seramiklerini mükemmel güç, sertlik ve aşınma direnci ile donatır.

kurşun geçirmez bir malzeme olarak, yukarıdaki malzemeleri toz halinde hazırlamak ve bunları kurşun geçirmezliğe sahip bir seramik blok haline gelmek üzere bir blok halinde yakmak ve daha sonra diğer bileşenler ile donatılabilecek bir bitmiş ürüne entegre etmek olacaktır.

elastik modül, yaklaşık 350 gpa elastik alümina seramik modülü ve silikon karbür ve boron karbür malzemeler yaklaşık 400 gpa elastik modül, susturulmuş silikon karbür seramik kullanılarak shanghai elastik modül enstitüsü tarafından 360-380 gpa ve ingiliz ve amerikan arasındaki reaksiyon sinterlenmiş Ülkeler aynı reaksiyonu sinterlenmiş silisyum karbür elastik modülünün 430 gpa'dan daha fazla ulaşabileceğini kullanıyor. Üç ana zırhlı seramik malzemenin yüksek elastik modül özelliklerine sahip olduğu görülebilir.

sertlik açısından, bor karbür & gt; silisyum karbür & gt; alümina.it, silisyum karbür ile karşılaştırıldığında sinterlenmiş karbür malzemelerin üretiminde anahtar olarak tungsten karbür malzemelerin, silisyum karbür sertliğinin 2 katı, tungsten karbürün 2 katı, tungsten karbürün yoğunluğunun 1 / 5'i ve 1400'de mukavemetten bahsetmeye değer Falling düşmemeye devam etmek.

aşınma direnci açısından, bor karbür & gt; silisyum karbür & gt; alumina.Orta güney üniversitesi toz metalürji enstitüsü tarafından ölçülen verilere göre, alümina seramiklerinin aşınma direnci 266 kat manganez çeliğinden, 171.5 kat yüksek kromlu dökme demirdendir. aşınmaya dayanıklı, aşınmaya dayanıklı çelik ve paslanmaz çelikten çok daha yüksektir.

diğer performans, yüksek sıcaklıkta termal stabilitede bor karbür alümina ile karşılaştırıldığında benzersizdir, termal genleşme katsayısı 1/2, 500 at 'de, ısı iletimi, ısıl iletkenlik için neredeyse bir katı büyüklük ve 20 kat kadardır. şok direnci. bununla birlikte, zayıf kırılma tokluğu, düşük gerilme mukavemeti, kırılgan kırılmaya eğilimli, gerilme gerilimi nedeniyle seramiklerin başarısızlığının üstesinden gelmek için seramik kompozit hedefi ve seramik kompozit arka panel yapıştırma seramik kompozit hedefinden yapılmalıdır. Küçük parçalar halinde düzenlenmiş seramik panelin kompozit malzemenin arka plakasına bağlanmasıyla yapılır, böylece tüm seramik panelin kırılmasının önlenmesi sağlanır ve mermi işgal ettiğinde sadece tek bir zırh parçası ezilebilir.

Hafif ve yüksek verimli zırh sistemlerinin geliştirilmesiyle kurşun geçirmez seramiklerin avantajları gittikçe daha fazla öne çıkıyor. kurşun ve zırh malzemelerinin ikili yıldızı olarak, silikon karbid ve bor karbür hala iyileştirme için büyük bir oda var.