Siły i słabości ceramicznych płytek kuloodpornych

Metal zawsze był jedynym wyborem dla producentów przy produkcji equipmentu ochronnego. Do lat 90., pojawienie się i zastosowanie wysokoprzeciągowych ceramik wpromieniowało innowacje w produktach i technologiach w przemyśle antybalistycznym. Płyty ceramiczne poczęły zdobywać cały rynek sprzętów antybalistycznych i stały się głównymi płytami twardej obrony.

Jak wszyscy wiemy, ceramiczny jest jednym z najmocniejszych materiałów, więc może roztrzaskać pociski w momencie uderzenia i zneutralizować większość energii kinetycznej pocisków. Komercyjnie produkowane ceramiki do pancerzy obejmują takie materiały jak karbид boru, tlenek glinu, karbид kwasu, borid tytanu, nitryd glinu i Syndite (złożony z diamentu syntetycznego). Tlenek glinu, karbид kwasu i karbид boru są najczę najpopularniejszymi materiałami ceramicznymi stosowanymi do produkcji wstawek ceramicznych na rynku.

Ogólnie rzecz biorąc, płyty ceramiczne mają wiele zalet:

1. Wyjątkowy efekt antybalistyczny

W porównaniu z tradycyjnymi blachami metalowymi, płyty ceramiczne mają znacznie większą zdolność przeciwpancerną, dzięki ich specjalnej strukturze molekularnej. Te ceramiki są często w postaci kompozytowego mieszanki. Obecnie wiele płyt ceramicznych ma tylną warstwę polieptylenową lub kevlarową. Jest to przede wszystkim do zmniejszenia siły uderzeniowej lub działania jako podkładki dla kul. Składa się ona z pojedynczej ceramiki lub kompozytu ceramiczno-metalowego pokrytego tkaniną nitlonową połączoną z wysokoprężnymi organicznymi włóknami. Płyty ceramiczne są tak silne, że mogą roztrzaskać kule w momencie zderzenia. W tym samym czasie płyta ceramiczna zostanie trafiona i pęknięta. Podczas tego większość kinetycznej energii kuli zostanie rozproszona i zużyta. Na końcu, złamana kula zostanie przechwycona i schwytana przez wysoce wydajną tylną warstwę włókien.

2. Wysoka wytrzymałość i niska waga

Wszyscy wiemy, że efekt siły jest wzajemny. Aby rozbić pocisk, ceramiczna płyta musi posiadać wystarczającą twardość, aby przeciwdziałać kinetycznej energii szybkiego pocisku. Ponadto, ceramiczne płyty są znacznie lżejsze niż stalowe płyty. Ogólnie rzecz biorąc, płyta ceramiczna klasy NIJ III waży zaledwie 2 kg (4,5 do 5 funtów). Ciężar kuloodpornych płyt zawsze był jedną z najważniejszych i nie do pokonania problemów. Lżejsza płyta może znacząco zmniejszyć zużycie fizyczne użytkowników, jednocześnie zapewniając większą elastyczność w działalności taktycznej. Dlatego właśnie ceramiczne płyty cieszą się większym popularity among niektórych użytkowników.

3. Stabilna struktura materiału

Materiał ceramiczny zawsze był jednym z najbardziej stabilnych materiałów, a jego specjalna struktura molekularna nadaje mu znakomitą oporność na pełzanie. W przeciwieństwie do niektórych czystych płyt z wysokowydajnych włókien, takich jak płyty PE, płyty ceramiczne mogą wytrzymać duży ciśnienie bez deformacji. Ponadto mają one dobrą odporność na wodę, ciepło i ultrafiolety. Dlatego sprzęt ceramiczny może być używany i przechowywany w dowolnych warunkach środowiskowych.

Jednakże, wszystko ma dwie strony. Płyty ceramiczne również nie są bez wad. Niektóre wady płyt ceramicznych przedstawione są poniżej:

1. Łatwość kruszenia się

Chociaż płyty balistyczne ceramiczne mogą mieć wytrzymałość na rozciąganie i poziomy twardości przekraczające zahartowaną stal, robią to za cenę. Aby osiągnąć ekstremalnie wysokie wskaźniki twardości, płyty ceramiczne stają się bardzo kruche. W ten sposób ich twardość staje się ich największym słabością. Gdy nastąpi uderzenie, ogromna siła pocisków spowoduje złamanie płyty ceramicznej. Złamana część zazwyczaj nie jest w stanie ponownie oprzeć się atakowi pocisku. Dlatego wstawki ceramiczne, które zostały trafione przez pocisk, nie mogły być używane ponownie. To prowadzi do kolejnego pytania - jeśli pracujemy w środowiskach niebezpiecznych, prawdopodobieństwo trafienia drugim pociskiem wzrasta dramatycznie. Im więcej razy już zostało się strzelanym, tym większa jest szansa, że zostaniemy ponownie strzelani.

2. Wysoka cena

Płyty ceramiczne są ekstremalnie trudne do produkcji i często nie przystają do kontroli jakości podczas procesu produkcyjnego. Ze względu na eksotyczne materiały potrzebne do ich wyprodukowania oraz procesy produkcyjne związane z dużą liczbą porażek, koszt płytek ceramicznych balistycznych jest najwyższy na obecnym rynku kamizelei kuloodpornych. Koszt każdej płyty ceramicznej jest przynajmniej o 200% wyższy niż koszt ich odpowiedników stalowych. Dla wielu armii jest to zbyt droga inwestycja, aby wyposażyć się w duże ilości płyt ceramicznych. Powyżej znajduje się cała wiedza wstępna na temat płyt ceramicznych. Każdy produkt kuloodporny ma swoje zalety i wady, dlatego przy zakupie płyt musimy wyraźnie określić rodzaj zagrożenia, z którym mamy się zmierzyć, i podjąć racjonalną decyzję.