Kerámia felhasználásra alkalmas golyóálló lemezekhez

③ A leggyakrabban használt golyóálló kerámia anyag

A 21. század óta a golyóálló kerámiák gyorsan fejlődtek, és sok fajtája létezik, köztük az alumínium-oxid, a szilícium-karbid, a bór-karbid, a szilícium-nitrid, a titán-borid stb., köztük az alumínium-oxid kerámia (Al2O3), a szilícium-karbid kerámia (SiC), a bórkarbid kerámiák (B4C) a legszélesebb körben használtak.

Az alumínium-oxid kerámiák a legnagyobb sűrűségűek, de a keménység viszonylag alacsony, a feldolgozási küszöb alacsony, az ár alacsony, a tisztaság szerint 85/90/95/99 alumínium-oxid kerámiákra osztva, a megfelelő keménység és az ár is nő. viszont.

Különböző golyóálló kerámiák tulajdonságainak összehasonlítása

A szilícium-karbid kerámia sűrűsége viszonylag alacsony, nagy keménységű, költséghatékony szerkezeti kerámia, így Kínában is a legszélesebb körben használt golyóálló kerámia.

Ezen kerámiák közül a bórkarbid kerámiák rendelkeznek a legkisebb sűrűséggel és a legnagyobb keménységgel, ugyanakkor a feldolgozási technológiai követelményeik is nagyon magasak, magas hőmérsékleten és nagynyomású szinterezést igényelnek, így a költség is a legmagasabb e három kerámia közül.

Ezzel a három elterjedtebb golyóálló kerámiaanyaggal összehasonlítva az alumínium-oxid golyóálló kerámiák a legalacsonyabbak, de a golyóálló teljesítmény jóval alacsonyabb, mint a szilícium-karbid és a bór-karbid, így a szilícium-karbid és bór-karbid golyóálló kerámiák jelenlegi hazai gyártóegységei, míg ritka az alumínium-oxid kerámia.Az egykristályos timföld azonban felhasználható átlátszó kerámiák előállítására, amelyeket széles körben használnak fényfunkciókkal rendelkező átlátszó anyagokként, és olyan katonai felszerelésekben alkalmazzák, mint az egyéni katona golyóálló maszkok, rakétaérzékelő ablakok, járműfigyelő ablakok és tengeralattjáró periszkópok.

④ A két legnépszerűbb golyóálló kerámia anyag

Szilícium karbid golyóálló kerámia

A szilícium-karbid kovalens kötés nagyon erős, és magas hőmérsékleten is nagy szilárdságú kötést mutat.Ez a szerkezeti jellemző a szilícium-karbid kerámiáknak kiváló szilárdságot, nagy keménységet, kopásállóságot, korrózióállóságot, magas hővezető képességet, jó hősokkállóságot és egyéb tulajdonságokat biztosít.Ugyanakkor a szilícium-karbid kerámia ára mérsékelt, költséghatékony, az egyik legígéretesebb, nagy teljesítményű páncélvédő anyag.

A szilícium-karbid kerámiák széles fejlesztési területtel rendelkeznek a páncélvédelem területén, és alkalmazásaik az egyedi berendezések és speciális járművek területén is szerteágazóak.Ha védőpáncél anyagként használják, figyelembe véve a költségeket, a különleges alkalmazási alkalmakat és egyéb tényezőket, ez általában kerámia panelek és kompozit hátlap kis elrendezése, amely kerámia kompozit céllemezbe van ragasztva, a kerámia húzófeszültség miatti meghibásodásának leküzdésére, és hogy a lövedék behatolása csak egyetlen darabot törjön szét anélkül, hogy az egész páncélt károsítaná.

Bór-karbid golyóálló kerámia

A bór -karbid az ismert anyagok keménysége gyémánt és köbös bór -nitrid szuperharmat, legfeljebb 3000 kg/mm² keménység;A sűrűség alacsony, mindössze 2,52 g/cm³, ami az acél 1/3-a;A hőtágulási együttható alacsony és a hővezető képesség magas.Ezenkívül a bór-karbid jó kémiai stabilitással rendelkezik, sav- és lúgos korrózióállóság, szobahőmérsékleten nem reagál savval és bázissal, valamint a legtöbb szervetlen vegyület folyadékkal, csak a hidrofluorinsav-szulfursavban, a hidrofluorsav-nitrikus sav vegyes folyadékkal lassú korrózióval rendelkezik. ;És a legtöbb olvadt fém nem nedvesít, nem hat.A bór-karbid jó neutronelnyelő képességgel is rendelkezik, ami más kerámia anyagokban nem elérhető.A B4C -nek a legalacsonyabb sűrűsége számos, a leggyakrabban használt páncélos kerámia, a nagy rugalmassági modulussal kombinálva, így jó választás lehet a katonai páncélok és az űrmezők anyagai számára.A B4C fő problémája az, hogy drága (körülbelül tízszeresére az alumínium-oxidot) és a törékeny, ami korlátozza annak széles alkalmazását egyfázisú védőpáncélként.

⑤ A golyóálló kerámiák elkészítési módja.

Golyóálló kerámia frissítés

Bár a szilícium-karbid és a bór-karbid golyóálló képessége nagyon nagy, az egyfázisú kerámiák törési szilárdságának és gyenge ridegségének problémáját nem lehet figyelmen kívül hagyni.A modern tudomány és technológia fejlődése követelményeket támaszt a golyóálló kerámiák funkcionalitásával és gazdaságosságával szemben: többfunkciós, nagy teljesítmény, könnyű súly, alacsony költség és biztonság.Ezért az elmúlt években a szakértők és a tudósok azt remélik, hogy a kerámiák megszilárdítását, könnyű súlyát és gazdaságosságát mikrobeállítással érik el, beleértve a többkomponensű kerámiarendszer kompozitot, a funkcionális gradiens kerámiákat, a réteges szerkezetek kialakítását stb., és az ilyen páncélok könnyűek. súlya a mai páncélokhoz képest, és jobban javítja a harci egységek mobil teljesítményét.

A funkcionálisan osztályozott kerámiák a mikrokozmikus tervezés révén rendszeres változást mutatnak az anyag tulajdonságaiban.Például a titán -borid- és titánfém- és alumínium -oxid, a szilícium -karbid, a bór -karbid, áttérés a nagy szilárdságú golyóálló kerámiákra.

A nanométeres többfázisú kerámia szubmikron vagy nanométer diszperziós részecskékből áll, amelyeket a mátrix kerámiához adnak.Mint például a SIC-SI3N4-AL2O3, a B4C-SIC stb., A kerámia keménységének, keménységének és erősségének bizonyos javulása van.Úgy tűnik, hogy a nyugati országok a nano-méretű por szinterezését vizsgálják, hogy elkészítsék a kerámiákat több tíz nanométerrel, hogy elérjék az anyag erősségét és keménységét, és a golyóálló kerámiák várhatóan nagy áttörést érnek el ebben a tekintetben.

Összefoglal

Legyen szó egyfázisú kerámiáról vagy többfázisú kerámiáról, a legjobb golyóálló kerámia anyagokról vagy a szilícium-karbidtól elválaszthatatlan, bórkarbid e két anyag.Főleg a bórkarbid anyagoknál a szinterezési technológia fejlődésével egyre inkább előtérbe kerülnek a bórkarbid kerámiák kiváló tulajdonságai, amelyek alkalmazása a golyóállóság területén tovább fejlődik.