I materiali utilizzati nelle armature hanno fatto molta strada dai primi metalli ai recenti materiali antiproiettile ad alte prestazioni. I tentativi di utilizzare e migliorare vari materiali non si sono mai fermati.
Per molti anni, le armature sono state prodotte utilizzando vari metalli e leghe. Fino a pochi anni fa, l'emergenza di materiali ad alte prestazioni e materiali sintetici ceramici super resistenti ha portato grandi cambiamenti nel settore antiproiettile. Stanno gradualmente sostituendo i metalli tradizionali come materiali principali per la produzione di equipaggiamenti antiproiettile nel campo dei prodotti antiproiettile. Le armature in ceramica possono essere utilizzate per proteggere veicoli e singoli membri del personale. La ceramica è nota per essere uno dei materiali più duri, la cui applicazione risale al 1918 e, a differenza di materiali come il Kevlar (che utilizza le sue fibre per "catturare" il proiettile), la ceramica rompe il proiettile nel momento in cui avviene l'impatto. Le piastre in ceramica sono solitamente utilizzate come inserti nei giubbotti antiproiettile morbidi.
Le ceramiche prodotte commercialmente per armature includono materiali come carburo di boro, ossido di alluminio, carburo di silicio, boruro di titanio, nitruro di alluminio e Syndite (composito di diamante sintetico). Allumina, carburo di silicio e carburo di boro sono i materiali ceramici più comuni utilizzati per realizzare inserti ceramici sul mercato, tra cui il carburo di boro è il più resistente e leggero e, di conseguenza, il più costoso. I compositi di carburo di boro sono utilizzati principalmente per piastre ceramiche per proteggere da proiettili più piccoli e sono utilizzati in giubbotti antiproiettile ed elicotteri corazzati. Il carburo di silicio è un materiale composito ceramico per inserti antiproiettile più ampiamente utilizzato a causa del suo prezzo più moderato, densità e durezza simili al carburo di boro ed è utilizzato principalmente per proteggere da proiettili più grandi.
Inoltre, nell'attuale settore antiproiettile, sono state sviluppate alcune tecnologie di lavorazione della ceramica, come la sinterizzazione, la saldatura per reazione e la pressatura a caldo.
Le proprietà meccaniche di alcuni tipi di armature ceramiche sono riportate nella tabella seguente:
Armatura in ceramica | Granulometria (µm) | Densità (g / cc) | Durezza Knoop (carico 100g) - Kg/mm2 | Resistenza alla compressione a temperatura ambiente (MPa x 106 lb/in2) | Modulo di elasticità @RT (GPa x 106 b/in2) | Rapporto di Poisson | Tenacità alla frattura @ RT MPa xm1/2 x103 lb/in2 /in 1/2 |
Hexoloy® Sinterizzato | 4-10 | 3.13 | 2800 | 3900560 | 41059 | 0.14 | 4.60-4.20 |
Zaffiro Saphikon® | N/A | 3.97 | 2200 | 2000 | 435 | 0.27-0.30 | N/A |
Norbide® pressato a caldo | 8 | 2.51 | 2800 | 3900560 | 440 | 0.18 | 3.1 |
Le proprietà meccaniche di alcuni tipi di armature ceramiche sono riportate nella tabella seguente:
In sintesi, possiamo affermare che le piastre antiproiettile in composito ceramico, come le piastre più diffuse sul mercato attuale, presentano i seguenti vantaggi rispetto alle tradizionali piastre metalliche:
1. Protezione dell'armatura ad alte prestazioni
2. Maggiore durezza e peso inferiore
3. Eccellente resistenza allo scorrimento e struttura stabile
Naturalmente, il materiale ceramico ha alcuni difetti, ad esempio, la struttura e la proprietà della piastra in ceramica determinano che si romperà dopo essere stata colpita da un proiettile, il che significa che lo stesso punto non può resistere a un secondo proiettile. Pertanto, dovresti tenere a mente che non indossare mai una piastra in ceramica che è stata colpita da proiettili, il che non riesce a proteggere correttamente la nostra sicurezza. Inoltre, la maggior parte delle piastre in ceramica sono mosaici realizzati con pezzi di ceramica, quindi il giunto ha sempre una capacità protettiva più debole, non può fornire una protezione completa come la piastra metallica o le piastre in fibra pura antiproiettile.