los materiales metálicos pueden absorber la energía de la bala a través de la deformación plástica, y la cerámica, como material frágil, la deformación plástica es casi nula cuando está roto. Por lo tanto, bajo la acción de la gran fuerza de impacto de la ojiva, el material cerámico absorbe principalmente energía a través de la micro-fragmentación proceso. El proceso principal se divide a grandes rasgos en tres etapas: la etapa de impacto inicial, la etapa de erosión y la etapa de fractura por deformación. La capa superficial de cerámica blindada puede pasivar la ojiva y aplastar la superficie partículas pequeñas y duras. Cuando el proyectil contundente continúa profundizándose, la cerámica blindada formará una capa de fragmentos. La tensión de tracción dentro del material hará que la cerámica se rompa y la energía restante será absorbida por la placa trasera. . La capacidad de las cerámicas para absorber energía está relacionada con la dureza y el módulo de elasticidad de las cerámicas. Generalmente, el factor de calidad balística se utiliza para medir de manera integral el antielástico rendimiento de cerámica: M = EH / P, (En la fórmula: e es el módulo de elasticidad, h es la dureza y ρ es la densidad.)

se puede observar que cuanto mayor es el módulo elástico y la dureza de la cerámica, a menor densidad, más fuerte es la cerámica capacidad de absorber energía cinética, es decir, mejor rendimiento balístico.

2. Géminis de material de armadura a prueba de balas

en definitiva, la alta dureza del material cerámico le permite pasivar o incluso romper la ojiva y absorber la energía de la ojiva de alta velocidad a través de su propio proceso de trituración; al mismo tiempo, el material cerámico tiene menos que la mitad de la densidad del acero, que es muy adecuado para armaduras móviles y soldados individuales. Protección.

carburo de silicio y Carburo de boro la cerámica se ha utilizado en el campo de las armaduras antibalas durante mucho tiempo. en la década de 1960, la cerámica de carburo de boro se utilizó por primera vez en el diseño de chalecos antibalas y se montó en los asientos de los pilotos de aviones. después de eso, una armadura compuesta de cerámica a prueba de balas compuesta por una placa frontal de cerámica y una placa trasera compuesta.

El carburo de boro es un compuesto con un fuerte enlace covalente, con un enlace covalente de hasta 93,9%, por lo que tiene las características de baja densidad, alta resistencia, estabilidad a alta temperatura y buena estabilidad química. El producto es especialmente adecuado para la aplicación de armaduras ligeras. al mismo tiempo, en comparación con el diamante y el nitruro de boro cúbico, el carburo de boro es fácil de fabricar y de bajo costo. como el carburo de boro, el carburo de silicio tiene fuertes enlaces covalentes y alta resistencia pegado a altas temperaturas. Este característica estructural le da a las cerámicas de carburo de silicio una excelente resistencia, dureza y resistencia al desgaste.

como material a prueba de balas, los materiales mencionados se preparan en polvo y sinterizado en un bloque para convertirse en un antibalas bloque de cerámica, que luego se integra con otros ingredientes en un producto terminado que puede equiparse.

tanto las cerámicas de carburo de silicio como las de carburo de boro tienen las características de baja densidad. La densidad de las cerámicas de alúmina común es de aproximadamente 3,5 g / cm-3, mientras que las densidades del carburo de silicio y el carburo de boro son solo de 3,2 g / cm-3 y 2,5 g / cm, respectivamente. -3. Se puede ver que bajo la tendencia de armaduras móviles ligeras, los materiales de carburo de silicio y carburo de boro tienen ventajas inherentes.

1) en términos de módulo de elasticidad, el módulo de elasticidad de las cerámicas de alúmina es de aproximadamente 350 GPa, mientras que el módulo de elasticidad de los materiales de carburo de silicio y de carburo de boro es de aproximadamente 400 GPa. El módulo elástico de las cerámicas de carburo de silicio fabricadas por sinterización por reacción por el shanghai institute of ceramics puede alcanzar entre 360-380GPa, mientras que el módulo elástico del carburo de silicio sinterizado por la misma reacción en gran bretaña y estados unidos puede alcanzar más de que 430GPa. Se puede ver que los tres materiales cerámicos de armadura principales tienen todos las características de alto módulo elástico.

2) en términos de dureza, boro carburo> silicio carburo> alúmina. Cabe mencionar que el carburo de tungsteno es el material clave para la producción de carburo cementado. en comparación con el carburo de silicio, la dureza del carburo de silicio es el doble que la del carburo de tungsteno, la densidad es 1 / 5 de carburo de tungsteno y la resistencia se mantiene a 1400 ° C. no se cae.

3) en términos de resistencia al desgaste, boro carburo> silicio carburo> alúmina. datos medidos por el instituto de pulvimetalurgia de la universidad central sur muestran que la resistencia al desgaste de las cerámicas de alúmina es equivalente a 266 veces la del acero al manganeso y 171,5 veces la de alto contenido de cromo hierro fundido. se puede ver que la alta dureza y la alta resistencia al desgaste de los materiales cerámicos son mucho mayores que resistente al desgaste acero y acero inoxidable.

4) en términos de otras propiedades, el carburo de boro es único en alta temperatura estabilidad térmica. en comparación con la alúmina, su coeficiente de expansión térmica es menor que 1 / 2. a 500 ℃, su conductividad térmica es un orden de magnitud mayor y su resistencia al choque térmico es casi 20 veces mayor. Sin embargo, tiene poca tenacidad a la fractura, baja resistencia a la tracción y es propenso a la fractura frágil. La placa de destino de material compuesto de cerámica debe estar unida por la placa frontal de cerámica y la placa posterior de material compuesto para superar la falla de la cerámica debido a la tensión de tracción. Este tipo de placa objetivo compuesta generalmente se hace uniendo pequeñas piezas de paneles cerámicos y placas de respaldo de material compuesto, que también pueden evitar que todo el panel cerámico estar roto. Cuando los proyectiles invaden, sólo una pieza de armadura será aplastada.

Con el desarrollo de materiales ligeros y de alta eficiencia sistemas de blindaje, la superioridad de la cerámica a prueba de balas se ha vuelto más prominente. como las estrellas gemelas de los materiales de blindaje a prueba de balas, el carburo de silicio y los materiales de carburo de boro, creo que todavía hay mucho margen de mejora.

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