갑옷에 사용되는 재료는 초기 금속에서 최근의 고성능 방탄 재료에 이르기까지 많은 발전을 이루었습니다. 다양한 재료의 사용과 개선에 대한 시도는 결코 멈추지 않았습니다.
수년 동안 다양한 금속과 합금을 사용하여 갑옷을 생산했습니다. 최근 몇 년 동안 고성능 소재와 초강력 세라믹 합성 소재의 비상 사태는 방탄 산업에 큰 변화를 가져왔습니다. 이들은 점차 방탄 제품 분야에서 방탄 장비를 만드는 주류 소재로서 전통적인 금속을 대체하고 있습니다. 세라믹 갑옷은 차량과 개인을 보호하는 데 사용할 수 있습니다. 세라믹은 가장 단단한 소재 중 하나로 알려져 있으며, 1918년으로 거슬러 올라가며, 섬유를 사용하여 총알을 "잡는" 케블라와 같은 소재와 달리 세라믹은 충격이 발생하는 순간 총알을 깨뜨립니다. 세라믹 플레이트는 일반적으로 소프트 방탄 조끼의 인서트로 사용됩니다.
상업적으로 제조된 갑옷용 세라믹에는 탄화붕소, 산화알루미늄, 탄화규소, 붕소티타늄, 질화알루미늄, 신다이트(합성 다이아몬드 복합재)와 같은 재료가 포함됩니다. 알루미나, 탄화규소, 탄화붕소는 시중에서 세라믹 인서트를 만드는 데 사용되는 가장 일반적인 세라믹 재료이며, 그 중 탄화붕소가 가장 강하고 가벼우며, 따라서 가장 비쌉니다. 탄화붕소 복합재는 주로 작은 발사체로부터 보호하기 위한 세라믹 판에 사용되며, 방탄복과 장갑 헬리콥터에 사용됩니다. 탄화규소는 가격이 더 적당하고 밀도와 경도가 탄화붕소와 비슷하기 때문에 더 널리 사용되는 세라믹 복합 방탄 인서트 재료이며, 주로 더 큰 발사체로부터 보호하는 데 사용됩니다.
또한 현재 방탄산업에서는 소결, 반응결합, 열간압착 등의 세라믹 가공기술이 개발되고 있다.
몇 가지 유형의 세라믹 갑옷의 기계적 특성은 아래 표에 표시되어 있습니다.
세라믹 갑옷 | 입자 크기(µm) | 밀도 (g / cc) | 누프 경도(100g 하중)-Kg/mm2 | 압축 강도 @ RT (MPa x 106 lb/in2) | 탄성계수 @RT (GPa x 106 b/in2) | 포아송 비율 | 파괴 인성 @ RT MPa xm1/2 x103 lb/in2 /in 1/2 |
Hexoloy® 소결 | 4-10 | 3.13 | 2800 | 3900560 | 41059 | 0.14 | 4.60-4.20 |
사피콘® 사파이어 | 해당 사항 없음 | 3.97 | 2200 | 2000 | 435 | 0.27-0.30 | 해당 사항 없음 |
Norbide® 핫프레스 | 8 | 2.51 | 2800 | 3900560 | 440 | 0.18 | 3.1 |
몇 가지 유형의 세라믹 갑옷의 기계적 특성은 아래 표에 표시되어 있습니다.
요약하자면, 현재 시장에서 주류를 이루는 세라믹 복합 방탄판은 전통적인 금속판에 비해 다음과 같은 장점이 있습니다.
1. 고성능 장갑 보호
2. 경도가 높고 무게가 가볍다
3. 우수한 크립 저항성과 안정된 구조
물론 세라믹 소재에는 몇 가지 결함이 있습니다. 예를 들어 세라믹 판의 구조와 특성으로 인해 총알에 맞으면 깨지기 때문에 같은 지점이 두 번째 총알을 견딜 수 없습니다. 따라서 총알에 맞은 세라믹 판을 착용해서는 안 되며, 이는 안전을 제대로 보호하지 못한다는 것을 명심해야 합니다. 또한 대부분의 세라믹 판은 세라믹 조각으로 만든 모자이크이므로 접합부는 항상 보호 기능이 약하여 금속판이나 순수한 방탄 섬유판과 같이 포괄적인 보호를 제공할 수 없습니다.