Zırhlarda kullanılan malzemeler erken metallerden son zamanlardaki yüksek performanslı kurşun geçirmez malzemelere kadar uzun bir yol kat etti. Çeşitli malzemelerin kullanımı ve iyileştirilmesine yönelik girişimler hiç durmadı.
Uzun yıllar boyunca zırhlar çeşitli metaller ve alaşımlar kullanılarak üretildi. Son yıllara kadar, yüksek performanslı malzemelerin ve süper güçlü seramik sentetik malzemelerin ortaya çıkması, kurşun geçirmez endüstrilerde büyük değişikliklere yol açtı. Bunlar, kurşun geçirmez ürünler alanında kurşun geçirmez ekipman yapımında ana akım malzemeler olarak geleneksel metallerin yerini yavaş yavaş alıyor. Seramik zırh, araçları ve bireysel personeli korumak için kullanılabilir. Seramiklerin, uygulaması 1918'e dayanan en sert malzemelerden biri olduğu bilinmektedir ve Kevlar (mermiyi "yakalamak" için liflerini kullanır) gibi malzemelerin aksine, seramikler darbe anında mermiyi kırar. Seramik plakalar genellikle yumuşak balistik yeleklerde ek parça olarak kullanılır.
Zırh için ticari olarak üretilen seramikler arasında bor karbür, alüminyum oksit, silisyum karbür, titanyum borür, alüminyum nitrür ve Sindit (sentetik elmas kompozit) gibi malzemeler bulunur. Alümina, silisyum karbür ve bor karbür, piyasada seramik uçlar yapmak için kullanılan en yaygın seramik malzemelerdir; bunlar arasında bor karbür en güçlü ve en hafif ve dolayısıyla en pahalı olanıdır. Bor karbür kompozitleri, öncelikle daha küçük mermilere karşı koruma sağlamak için seramik plakalarda kullanılır ve vücut zırhlarında ve zırhlı helikopterlerde kullanılır. Silisyum karbür, daha makul fiyatı, bor karbüre benzer yoğunluğu ve sertliği nedeniyle daha yaygın olarak kullanılan bir seramik kompozit kurşun geçirmez uç malzemesidir ve öncelikle daha büyük mermilere karşı koruma sağlamak için kullanılır.
Ayrıca günümüz kurşun geçirmez endüstrisinde sinterleme, reaksiyon bağlama ve sıcak presleme gibi bazı seramik işleme teknolojileri geliştirilmiştir.
Birkaç seramik zırh türünün mekanik özellikleri aşağıdaki tabloda gösterilmektedir:
Seramik Zırh | Tane Boyutu (µm) | Yoğunluk (g/cc) | Knoop Sertliği (100g yük)-Kg/mm2 | Basınç Dayanımı @ RT (MPa x 106 lb/in2) | Elastiklik Modülü @RT (GPa x 106 b/in2) | Poisson oranı | Kırılma Tokluğu @ RT MPa xm1/2 x103 lb/in2 /in 1/2 |
Hexoloy® Sinterlenmiş | 4-10 | 3.13 | 2800 | 3900560 | 41059 | 0.14 | 4.60-4.20 |
Saphikon® Safir | N / A | 3.97 | 2200 | 2000 | 435 | 0.27-0.30 | N / A |
Norbide® Sıcak Preslenmiş | 8 | 2.51 | 2800 | 3900560 | 440 | 0.18 | 3.1 |
Birkaç seramik zırh türünün mekanik özellikleri aşağıdaki tabloda gösterilmektedir:
Özetle, günümüz pazarındaki ana akım plakalar olan seramik kompozit kurşun geçirmez plakaların, geleneksel metal plakalara kıyasla aşağıdaki avantajlara sahip olduğunu görebiliriz:
1. Yüksek performanslı zırh koruması
2. Daha yüksek sertlik ve daha düşük ağırlık
3. Sürünmeye karşı mükemmel direnç ve kararlı yapı
Elbette seramik malzemenin bazı kusurları vardır, örneğin seramik plakanın yapısı ve özelliği, bir mermiyle vurulduktan sonra çatlayacağını belirler, bu da aynı noktanın ikinci bir mermiye dayanamayacağı anlamına gelir. Bu nedenle, asla mermilerle vurulmuş bir seramik plaka takmamanız gerektiğini aklınızda bulundurmalısınız, bu da güvenliğimizi korumakta yetersiz kalır. Ayrıca, seramik plakaların çoğu seramik parçalardan yapılmış mozaiktir, bu nedenle eklem her zaman daha zayıf bir koruma kabiliyetine sahiptir, metal plaka veya saf kurşun geçirmez fiber plakalar gibi kapsamlı koruma sağlayamaz.