Wszystkie kategorie
Aktualności

Strona główna /  Aktualności

Jaka jest charakterystyka ceramicznych płyt kuloodpornych?

Oct 17, 2024

Materiały stosowane w zbrojach przeszły długą drogę od wcześniejszych metalów po nowoczesne, wysokowydajne materiały kuloodporne. Próby ich wykorzystania i doskonalenia nie ustawały.

Przez wiele lat zbroje były produkowane za pomocą różnych metali i stopów. Do ostatnich lat pojawienie się materiałów o wysokiej wydajności i supersilnych ceramicznych materiałów syntetycznych spowodowało wielkie zmiany w przemyśle kuloodpornym. Stopniowo zastępują one tradycyjne metale jako główne materiały do produkcji wyposażenia kuloodpornego w tej dziedzinie produktów. Ceramiczna zbroja może być używana do ochrony pojazdów oraz personelu indywidualnego. Ceramika jest znana jako jeden z najtwardszych materiałów, którego zastosowanie sięga roku 1918, a w przeciwieństwie do materiałów takich jak Kevlar (który używa swoich włókien, aby "pochwycić" pocisk), ceramika niszczy pocisk w momencie uderzenia. Płyty ceramiczne są zwykle stosowane jako wstawki w miękkich kamizelkach balistycznych.

Wytwarzane komercyjnie ceramiczne materiały do pancerzy obejmują substancje takie jak karbony boru, tlenek glinu, karbony krzemu, nitryd tytanu, nitryd glinu i Syndite (złożony z syntetycznego diamentu). Tlenek glinu, karbony krzemu i karbony boru są najczę najpopularniejszymi ceramicznymi materiałami stosowanymi do produkcji wstawek ceramicznych na rynku, przy czym karbony boru są najmocniejsze i najlżejsze, a więc również najdroższe. Związki z karbonem boru są przede wszystkim wykorzystywane do płyt ceramicznych chroniących przed mniejszymi pociskami i stosowane w zbrojach osobistych oraz helikopterach pancernych. Karbony krzemu to bardziej powszechnie używany ceramiczny materiał kompozytowy dla wstawek kuloodpornych ze względu na umiarkowaną cenę, podobną gęstość i twardość do karbonu boru, a主要用于 chronienia przed większymi pociskami.

Ponadto, w obecnej przemyśle kuloodpornym opracowano niektóre technologie przetwarzania ceramicznego, takie jak spiekanie, reakcyjne łączenie i prasowanie ciepłowe.

 

W poniższej tabeli przedstawiono właściwości mechaniczne kilku rodzajów zbroi ceramicznej:

Zbroja ceramiczna Rozmiar ziarna (µm) Gęstość (g/cm3) Twardość Knoopa (ładunek 100g) - Kg/mm2 Wytrzymałość na ściskanie przy RT (MPa x 106 lb/in2) Moduł sprężystości przy RT (GPa x 106 b/in2) stosunek poisson Wytrzymałość na rozrywanie przy RT MPa xm1/2 x103 lb/in2 /in 1/2
Hexoloy® Spiekany 4-10 3.13 2800 3900560 41059 0.14 4.60-4.20
Saphikon® Sapphire N/D 3.97 2200 2000 435 0.27-0.30 N/D
Norbide® Hot Pressed 8 2.51 2800 3900560 440 0.18 3.1

W poniższej tabeli przedstawiono właściwości mechaniczne kilku rodzajów zbroi ceramicznej:

Podsumowując, możemy stwierdzić, że ceramiczne panele kompozytowe antybalistyczne, będące obecnie mainstreamem na rynku, mają następujące zalety w porównaniu do tradycyjnych płyt metalowych:

1. Wysoka efektywność ochrony pancernej

2. Większa twardość i niższa waga

3. Wybitna odporność na pełzanie oraz stabilna struktura

Oczywiście materiał ceramiczny ma również pewne wady. Na przykład, struktura i właściwości płyty ceramicznej oznaczają, że po trafieniu pociskiem może się pojawić pęknięcie, co oznacza, że to samo miejsce nie będzie mogło oprzeć się kolejnemu pociskowi. Dlatego należy pamiętać, aby nigdy nie używać płyty ceramicznej, która została trafiona przez pocisk, ponieważ prawdopodobnie już nie zapewnia bezpieczeństwa. Ponadto większość płyt ceramicznych składa się z kafelków ceramicznych, więc szwy między nimi mają mniejszą zdolność ochronną i nie zapewniają takiej samej kompleksowej ochrony jak płyty metalowe lub czyste panele z włókna kuloodpornego.