l'elevata rigidità specifica, l'elevata resistenza specifica e l'inerzia chimica nell'ambiente complesso dei materiali ceramici, così come la bassa densità, l'elevata durezza e l'elevata resistenza alla compressione dei materiali metallici, rendono molto promettente l'applicazione del sistema di armature, ed è stato ampiamente utilizzato nell'armatura protettiva di indumenti a prova di proiettile, veicoli e aerei e altre attrezzature.

il principio antiproiettile del materiale ceramico

il materiale metallico può assorbire l'energia della testata attraverso la deformazione plastica, mentre il materiale ceramico come materiale fragile, la sua deformazione plastica è quasi 0. Pertanto, sotto l'impatto di una grande testata, i materiali ceramici assorbono principalmente energia attraverso il processo di micro-frantumazione, che può essere diviso approssimativamente nella fase di impatto iniziale, stadio di erosione e stadio di deformazione e frattura. La superficie ceramica dell'armatura può rendere passivata la testata, e la superficie viene schiacciata in particelle piccole e dure. quando il proiettile smussato continua ad andare in profondità, la corazza in ceramica forma uno strato di frammenti, e lo sforzo di trazione all'interno del materiale provoca la frattura della ceramica, e l'energia rimanente viene assorbita dalla piastra posteriore. la capacità di assorbimento di energia della ceramica è correlata alla durezza e al modulo elastico della ceramica. generalmente, i fattori di qualità balistica sono usati per misurare in modo completo la resistenza elastica della ceramica:

(nell'equazione, e è il modulo elastico, h è la durezza, rho è la densità).

si può concludere che maggiore è il modulo elastico e la durezza della ceramica, minore è la densità e più forte è la capacità di assorbimento dell'energia cinetica della ceramica, vale a dire, migliore è la prestazione a prova di proiettile.

gemelli di materiale antiproiettile antiproiettile

in breve, l'elevata durezza dei materiali ceramici consente di passivare o addirittura rompere le testate e assorbire l'energia delle testate ad alta velocità attraverso il suo processo di rottura. I materiali ceramici, nel frattempo, hanno meno della metà della densità dell'acciaio, rendendoli ideali per armatura mobile e protezione personale.

carburo di silicio e carburo di boro le ceramiche sono state utilizzate da tempo nel campo delle armature antiproiettile. Le ceramiche di carburo di boro furono usate per la prima volta negli anni '60 per la progettazione di giubbotti antiproiettile montati sui sedili dei piloti di aerei. successivamente, l'armatura composita ceramico antiproiettile è composta da pannello in ceramica e piastra posteriore in materiale composito.

il carburo di boro è un forte legame covalente, il legame covalente è fino al 93,9%, quindi ha le caratteristiche di bassa densità, alta resistenza, stabilità alle alte temperature e buona stabilità chimica. è anche più facile ed economico fare del diamante o del nitruro di boro cubico. come il carburo di boro, il carburo di silicio ha un forte legame covalente e un legame ad alta resistenza ad alta temperatura, che conferiscono alla ceramica del carburo di silicio un'eccellente resistenza, durezza e resistenza all'usura.

come materiale antiproiettile, è quello di preparare i suddetti materiali in polvere e bruciarli in un blocco, in modo da diventare un blocco ceramico con capacità antiproiettile, e quindi integrarli ulteriormente con altri ingredienti in un prodotto finito che può essere equipaggiato.

modulo elastico, modulo elastico di ceramica di allumina a circa 350 gpa, e modulo elastico di carburo di silicio e carburo di boro a circa 400 gpa, utilizzando ceramica di carburo di silicio sinterizzato reazione dall'istituto di shanghai di modulo elastico tra 360-380 gpa, e britannico e americano i paesi utilizzano la stessa reazione del modulo elastico in carburo di silicio sinterizzato in grado di raggiungere più di 430 gpa.it si può vedere che i tre principali materiali ceramici corazzati hanno le caratteristiche di alto modulo elastico.

in termini di durezza, carburo di boro & gt; carburo di silicio & gt; vale la pena menzionare alumina che i materiali in carburo di tungsteno come chiave per la produzione di materiali in carburo cementato, rispetto al carburo di silicio, la durezza del carburo di silicio è 2 volte il carburo di tungsteno, 1/5 della densità del carburo di tungsteno e la resistenza a 1400 ℃ per non cadere.

in termini di resistenza all'usura, carburo di boro e gt; carburo di silicio & gt; allumina.in base ai dati misurati dall'istituto di metallurgia delle polveri dell'università del centro sud, la resistenza all'abrasione delle ceramiche di allumina è 266 volte quella dell'acciaio al manganese e 171,5 volte quella del ghisa ad alto tenore di cromo.Questa mostra, le prestazioni del materiale ceramico in durezza e la resistenza all'usura è molto più alta dell'acciaio resistente all'usura e dell'acciaio inossidabile.

altre prestazioni, il carburo di boro nella stabilità termica ad alta temperatura è unico, rispetto all'allumina, il suo coefficiente di dilatazione termica è 1/2 di esso, a 500 ℃, la conduzione del calore è così alta quasi un ordine di grandezza e quasi 20 volte per il termico resistenza agli urti. tuttavia, la sua scarsa resistenza alla frattura, bassa resistenza alla trazione, incline a frattura fragile, deve essere fatta di pannelli ceramici e di materiale composito per incollare il target composito ceramico, per superare il fallimento della ceramica a causa di sforzi di trazione. realizzato legando il pannello di ceramica disposto in piccoli pezzi con la piastra posteriore in materiale composito, in modo che l'intero pannello ceramico possa essere evitato per essere rotto, e solo un singolo pezzo di armatura può essere schiacciato quando il proiettile invade.

con lo sviluppo di sistemi di armature leggeri e ad alta efficienza, i vantaggi delle ceramiche antiproiettile stanno diventando sempre più importanti. come una stella binaria di materiali antiproiettile e armatura, carburo di silicio e carburo di boro hanno ancora ampi margini di miglioramento.