Material som används i pansar har kommit långt sedan de tidiga metallerna till de senaste högpresterande kugelfria materialen. Försök att använda och förbättra olika material har aldrig upphört.
I många år tillverkades pansar med olika metaller och legeringar. Tills för nyligen har framväxten av högpresterande material och superskra supermaterial förändrat kugelfria industrier på stort sätt. De ersätter alltmer de traditionella metallerna som huvudmaterial för tillverkning av kugelfritt utrustning inom området för kugelfria produkter. Keramiskt pansar kan användas för att skydda både fordon och enskilda personer. Keramik är känt för att vara några av de hårdaste materialen, vars användning går tillbaka till 1918, och motskiljer sig från material som Kevlar (som använder sina fibrer för att "fånga" kulorna), eftersom keramik bryter kulorna vid exakt ögonblicket när påverkan inträffar. Keramiska plattor används vanligtvis som infogningar i mjuka ballistiska västar.
De handelsmässigt tillverkade keramikerna för pansar inkluderar material som boronkarbid, aluminakiseloxid, siliciumkarbid, titaniumborid, aluminiumnitrid och Syndite (synthetisk diamantkomposit). Alumina, siliciumkarbid och boronkarbid är de vanligaste keramiska materialen som används för att tillverka keramiska infogningar på marknaden, därav är boronkarbid det starkaste och lättaste, och därefter också det dyrtaste. Sammansättningar av boronkarbid används främst för keramiska plåtar för skydd mot mindre projektiler och används i kroppsskyddsutrustning och pansrade helikoptrar. Siliciumkarbid är ett mer omfattande användt keramiskt sammansättningsmaterial för kulspetsinfogningar tack vare dess moderata pris, liknande densitet och hårdhet jämfört med boronkarbid, och används främst för skydd mot större projektiler.
Dessutom har vissa keramiska bearbetningstekniker som sintering, reaktionsbindning och hettryck utvecklats inom den nuvarande kulspetsindustrin.
De mekaniska egenskaperna för några typer av keramiska pansar visas i tabellen nedan:
Keramiskt Pansar | Kornstorlek (µm) | Tätighet (g/cc) | Knoop-hårdhet (100g last)-Kg/mm2 | Kompressionsstyrka vid RT (MPa x 106 lb/in2) | Elasticitetsmodul vid RT (GPa x 106 b/in2) | Poisson-förhållande | Frakturtåghet vid RT MPa xm1/2 x103 lb/in2 /in 1/2 |
Hexoloy® Sinterad | 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 |
De mekaniska egenskaperna för några typer av keramiska pansar visas i tabellen nedan:
Sammanfattningsvis kan vi konstatera att keramiska sammansatta kugelfästa plåtar, som är den största strömmen på dagens marknad, har följande fördelar över traditionella metallplåtar:
1. Högpresterande pansarbegränsning
2. Högre hårdhet och lägre vikt
3. Utmärkt motstånd mot kröping och stabil struktur
Självklart har keramiska material vissa brister. Till exempel bestämmer strukturen och egenskaperna hos keramikplåt att den kommer att spricka efter att ha blivit träffad av en kula, vilket betyder att samma plats inte kan motstå en andra kula. Därför bör du komma ihåg att aldrig använda en keramisk plåt som redan har blivit träffad av kulor, eftersom den korrekt sett inte längre kan skydda vår säkerhet. Dessutom är de flesta keramiska plåtar mozaik gjorda av keramiska bitar, så ledningen har alltid en svagare skyddsförmåga och kan inte erbjuda fullständig skydd på samma sätt som en metallplåt eller ren kulbrott fiberplåt gör.