Enligt folks uppfattning är keramik ömtålig. Men efter modern bearbetningsteknik har keramiken "förvandlats" och blivit ett hårt och höghållfast nytt material, särskilt inom...skottsäkerAv material med speciella fysikaliska egenskaper glänser keramik och blir ett mycket populärt skottsäkert material.
①Denskottsäkerprincipen för keramiska material
Grundprincipen för pansarskydd är att förbruka projektilens energi, bromsa den och göra den oskadlig. De flesta traditionella konstruktionsmaterial, såsom metallmaterial, absorberar energi genom plastisk deformation av strukturen, medan keramiska material absorberar energi genom mikrokrossningsprocessen.
Energiabsorptionsprocessen för skottsäker keramik kan grovt delas in i tre steg:
(1) Inledande nedslagsfas: Projektilen träffar den keramiska ytan, vilket gör stridsspetsen trubbig och absorberar energi under processen att krossa och bilda små och hårda fragment på den keramiska ytan;
(2) Erosionsstadium: Den avtrubbade projektilen fortsätter att erodera det fragmenterade området och bildar ett kontinuerligt lager av keramiska fragment;
(3) Deformation, sprickbildning och brott: Slutligen genereras dragspänning i keramiken, vilket gör att den splittras. Därefter deformeras bakplattan, och all återstående energi absorberas av deformationen av bakplattans material. Under projektilens nedslag i keramiken skadas både projektilen och keramiken.
②Krav på materialegenskaper hos skottsäkra keramiker
På grund av keramikens sprödhet spricker den när den träffas av projektilen snarare än deformeras plastiskt. Under dragbelastning uppstår sprickan först i heterogena områden såsom porer och korngränser. För att minimera den mikroskopiska spänningskoncentrationen bör därför pansarkeramiken vara av hög kvalitet med låg porositet (upp till 99 % av det teoretiska densitetsvärdet) och finkornig struktur.
| Egendom | Påverkan på skottsäker prestanda |
| Densitet | Kvaliteten på rustningssystemet |
| Hårdhet | Graden av skada på projektilen |
| Elasticitetsmodul | Spänningsvågsöverföring |
| Intensitet | Motståndskraft mot flera slag |
| Brottstyrka | Motståndskraft mot flera slag |
| Frakturmönster | Förmågan att absorbera energi |
| Mikrostruktur (kornstorlek, andra fas, fasövergång eller amorf (stressinducerad), porositet) | Påverkar all prestanda som beskrivs i vänsterkolumnen |
Materialegenskaper och deras effekter på skottsäkra egenskaper
Kiselkarbidkeramikens densitet är relativt låg, hårdheten är hög, vilket gör den till en kostnadseffektiv strukturkeramik, så den är också den mest använda skottsäkra keramiken i Kina.
Borkarbidkeramik har den lägsta densiteten och högsta hårdheten bland dessa keramer, men samtidigt är deras krav på bearbetningsteknik också mycket höga, vilket kräver sintring vid hög temperatur och högt tryck, så kostnaden är också den högsta bland dessa tre keramer.
Publiceringstid: 22 november 2023