Los materiales utilizados en la armadura han recorrido un largo camino desde los metales primitivos hasta los materiales recientes de alto rendimiento a prueba de balas. Los intentos de utilizar y mejorar varios materiales no han cesado.
Durante muchos años, las armaduras se fabricaron con varios metales y aleaciones. Hasta hace pocos años, la emergencia de materiales de alto rendimiento y materiales sintéticos cerámicos súper fuertes ha traído grandes cambios en las industrias a prueba de balas. Están reemplazando gradualmente a los metales tradicionales como los materiales principales para fabricar equipos a prueba de balas en el campo de los productos a prueba de balas. La armadura de cerámica se puede utilizar para proteger vehículos y personal individual. La cerámica es conocida por ser uno de los materiales más duros, cuya aplicación data de 1918, y a diferencia de materiales como el kevlar (que utiliza sus fibras para "atrapar" la bala), la cerámica rompe la bala en el momento del impacto. Las placas de cerámica se utilizan generalmente como inserciones en chalecos balísticos blandos.
Las cerámicas fabricadas comercialmente para armaduras incluyen materiales como carburo de boro, óxido de aluminio, carburo de silicio, boruro de titanio, nitruro de aluminio y Syndite (compuesto de diamante sintético). El óxido de aluminio, el carburo de silicio y el carburo de boro son los materiales cerámicos más comunes utilizados para fabricar insertos cerámicos en el mercado, entre los cuales el carburo de boro es el más fuerte y ligero, y por lo tanto, el más caro. Los compuestos de carburo de boro se utilizan principalmente en placas cerámicas para proteger contra proyectiles más pequeños, y se emplean en la armadura corporal y helicópteros blindados. El carburo de silicio es un material compuesto cerámico más ampliamente utilizado como inserto balístico debido a su precio más moderado, una densidad y dureza similares al carburo de boro, y se utiliza principalmente para proteger contra proyectiles más grandes.
Además, en la industria actual de los materiales balísticos, se han desarrollado algunas tecnologías de procesamiento cerámico como sinterización, unión reactiva y prensado caliente.
Las propiedades mecánicas de algunos tipos de armaduras cerámicas se muestran en la tabla a continuación:
Armadura Cerámica | Tamaño de Grano (µm) | Densidad (g/cc) | Dureza Knoop (carga de 100g)-Kg/mm2 | Resistencia a la Compresión a RT (MPa x 106 lb/in2) | Módulo de Elasticidad a RT (GPa x 106 b/in2) | Coeficiente de Poisson | Tenacidad a la Fractura a RT MPa xm1/2 x103 lb/in2 /in 1/2 |
Hexoloy® Sinterizado | 4-10 | 3.13 | 2800 | 3900560 | 41059 | 0.14 | 4.60-4.20 |
Saphikon® Sapphire | N/A | 3.97 | 2200 | 2000 | 435 | 0.27-0.30 | N/A |
Norbide® Hot Pressed | 8 | 2.51 | 2800 | 3900560 | 440 | 0.18 | 3.1 |
Las propiedades mecánicas de algunos tipos de armaduras cerámicas se muestran en la tabla a continuación:
En resumen, podemos observar que las placas balísticas compuestas de cerámica, como la corriente principal de placas en el mercado actual, tienen las siguientes ventajas sobre las placas metálicas tradicionales:
1. Alta protección balística
2. Mayor dureza y menor peso
3. Excelente resistencia a la deformación y estructura estable
Por supuesto, el material cerámico tiene algunas deficiencias; por ejemplo, la estructura y las propiedades de la placa cerámica determinan que se agriete después de ser impactada por una bala, lo que significa que el mismo punto no puede resistir una segunda bala. Por lo tanto, debes tener en cuenta que nunca debes usar una placa cerámica que haya sido impactada por balas, ya que podría fallar adecuadamente para proteger nuestra seguridad. Además, la mayoría de las placas cerámicas están hechas de fragmentos de cerámica ensamblados, por lo que las juntas siempre tienen una capacidad protectora más débil y no pueden proporcionar una protección completa como las placas metálicas o las placas de fibra balística pura.