Τα υλικά που χρησιμοποιούνται στην πανοπλία έχουν διανύσει πολύ δρόμο από τα πρώιμα μέταλλα μέχρι τα πρόσφατα αλεξίσφαιρα υλικά υψηλής απόδοσης. Οι προσπάθειες για χρήση και βελτίωση διαφόρων υλικών δεν έχουν σταματήσει ποτέ.
Για πολλά χρόνια, οι πανοπλίες παράγονταν χρησιμοποιώντας διάφορα μέταλλα και κράματα. Μέχρι τα τελευταία χρόνια, η έκτακτη ανάγκη των υλικών υψηλής απόδοσης και των εξαιρετικά ισχυρών κεραμικών συνθετικών υλικών έχει φέρει μεγάλες αλλαγές στις αλεξίσφαιρες βιομηχανίες. Σταδιακά αντικαθιστούν τα παραδοσιακά μέταλλα ως τα κύρια υλικά για την κατασκευή αλεξίσφαιρου εξοπλισμού στον τομέα των αλεξίσφαιρων προϊόντων. Η κεραμική θωράκιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προστασία οχημάτων καθώς και μεμονωμένου προσωπικού. Τα κεραμικά είναι γνωστό ότι είναι μερικά από τα πιο σκληρά υλικά, των οποίων η εφαρμογή χρονολογείται από το 1918, και σε αντίθεση με υλικά όπως το Kevlar (το οποίο χρησιμοποιεί τις ίνες του για να "πιάσει" τη σφαίρα), τα κεραμικά σπάνε τη σφαίρα τη στιγμή που συμβαίνει η πρόσκρουση. Οι κεραμικές πλάκες χρησιμοποιούνται συνήθως ως ένθετα σε μαλακά βαλλιστικά γιλέκα.
Τα εμπορικά κατασκευασμένα κεραμικά για θωράκιση περιλαμβάνουν υλικά όπως καρβίδιο του βορίου, οξείδιο του αργιλίου, καρβίδιο του πυριτίου, βορίδιο τιτανίου, νιτρίδιο αλουμινίου και Syndite (σύνθετο συνθετικό διαμάντι). Η αλουμίνα, το καρβίδιο του πυριτίου και το καρβίδιο του βορίου είναι τα πιο κοινά κεραμικά υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κεραμικών ενθεμάτων στην αγορά, μεταξύ των οποίων το καρβίδιο του βορίου είναι το ισχυρότερο και ελαφρύτερο, και κατά συνέπεια το πιο ακριβό. Τα σύνθετα υλικά καρβιδίου του βορίου χρησιμοποιούνται κυρίως για κεραμικές πλάκες για προστασία από μικρότερα βλήματα και χρησιμοποιούνται σε θωράκιση σώματος και θωρακισμένα ελικόπτερα. Το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο κεραμικό σύνθετο αλεξίσφαιρο υλικό λόγω της πιο μέτριας τιμής, παρόμοιας πυκνότητας και σκληρότητας με το καρβίδιο του βορίου και χρησιμοποιείται κυρίως για την προστασία από μεγαλύτερα βλήματα.
Επιπλέον, στην τρέχουσα αλεξίσφαιρη βιομηχανία, έχει αναπτυχθεί κάποια τεχνολογία επεξεργασίας κεραμικών όπως η πυροσυσσωμάτωση, η συγκόλληση αντίδρασης και η θερμή συμπίεση.
Οι μηχανικές ιδιότητες μερικών τύπων κεραμικών θωρακισμένων εμφανίζονται στον παρακάτω πίνακα:
Κεραμική Πανοπλία | Μέγεθος κόκκου (μm) | Πυκνότητα (g/cc) | Σκληρότητα Knoop (100g φορτίο)-Kg/mm2 | Αντοχή σε θλίψη @ RT (MPa x 106 lb/in2) | Μέτρο ελαστικότητας @RT (GPa x 106 b/in2) | Αναλογία Poisson | Ανθεκτικότητα σε θραύση @ RT MPa xm1/2 x103 lb/in2 /in 1/2 |
Hexoloy® Sintered | 4-10 | 3.13 | 2800 | 3900560 | 41059 | 0.14 | 4.60-4.20 |
Saphikon® Sapphire | Ολοκληρώστε τις επιλογές σας | 3.97 | 2200 | 2000 | 435 | 0.27-0.30 | Ολοκληρώστε τις επιλογές σας |
Norbide® Hot Pressed | 8 | 2.51 | 2800 | 3900560 | 440 | 0.18 | 3.1 |
Οι μηχανικές ιδιότητες μερικών τύπων κεραμικών θωρακισμένων εμφανίζονται στον παρακάτω πίνακα:
Συνοπτικά, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι οι κεραμικές σύνθετες αλεξίσφαιρες πλάκες, ως το κύριο ρεύμα πλακών στην τρέχουσα αγορά, έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα σε σχέση με τις παραδοσιακές μεταλλικές πλάκες:
1. Προστασία πανοπλίας υψηλής απόδοσης
2. Μεγαλύτερη σκληρότητα και μικρότερο βάρος
3. Εξαιρετική αντοχή σε ερπυσμό και σταθερή δομή
Φυσικά, το κεραμικό υλικό έχει κάποια ελαττώματα, για παράδειγμα, η δομή και η ιδιότητα της κεραμικής πλάκας καθορίζουν ότι θα ραγίσει αφού χτυπηθεί από σφαίρα, που σημαίνει ότι το ίδιο σημείο δεν μπορεί να αντισταθεί σε μια δεύτερη σφαίρα. Επομένως, θα πρέπει να έχετε κατά νου ότι ποτέ δεν πρέπει να φοράμε κεραμική πλάκα που έχει χτυπηθεί από σφαίρες, η οποία δεν προστατεύει σωστά την ασφάλειά μας. Επιπλέον, οι περισσότερες από τις κεραμικές πλάκες είναι μωσαϊκά κατασκευασμένα από κεραμικά κομμάτια, επομένως η άρθρωση έχει πάντα ασθενέστερη προστατευτική ικανότητα, δεν μπορεί να παρέχει ολοκληρωμένη προστασία όπως η μεταλλική πλάκα ή οι πλάκες από καθαρές αλεξίσφαιρες ίνες.