Переваги та недоліки керамічних кулеостійких пластин

Метал завжди був єдиним вибором для виробників при виготовленні захисного обладнання. До 1990-их років з'явлення та застосування високопрочних керамічних матеріалів сприяло інноваціям у продуктах та технологіях у балістичної промисловості. Керамічні балістичні пластини почали домінувати на ринку захисного обладнання і стали головними твердими захисними пластинами.

Як відомо, кераміка - один з найпрочніших матеріалів, тому вона може розрушувати куля в момент удару та нейтрализувати більшу частину кінетичної енергії. Комерційно вироблена кераміка для броні включає матеріали, такі як борний карбід, оксид алюмінію, силіконовий карбід, титановий борид, нітрід алюмінію та Сайндайт (синтетичний діамантний композит). Оксид алюмінію, силіконовий карбід та борний карбід є найпоширенішими керамічними матеріалами, які використовуються для виготовлення керамічних вставок на ринку.

Зазвичай, керамічні пластини мають багато переваг:

1. Відмінний балістичний ефект

У порівнянні з традиційними металевими пластинами, керамічні пластини мають значно більшу противокулакову здатність завдяки своєму особливому молекулярному будові. Ці керамічні матеріали часто є у вигляді складної суміші. Зараз багато керамічних пластин мають поліетиленовий або кевларовий задній шар. Це головним чином призначене для зменшення тупої сили або виконання функції підкладки для куль. Вона складається з однієї керамічної або керамічно-металевої складової, покритої нейлоновою тканиною, поєднаною з високопральними органічними волокнами. Керамічні пластини настільки міцні, що можуть розрушувати кулі в момент удару. При цьому сама керамічна плита також отримує удар і тріщить. Під час цього більша частина кінетичної енергії кулі розсіюється і споживається. Нарешті, розколота куля перехоплюється і захоплюється високоперформансним волокнистим задником.

2. Висока міцність і невелика вага

Ми всі знаємо, що дія сили є взаємною. Щоб розрушити кулю, кераміці потрібна достатня твердість для протидії кінетичної енергії високшвидкісної кулі. Крім того, керамічні пластини набагато легші за металеві. Зазвичай, керамічна пластина класу NIJ III важить лише 2 кг (4,5 до 5 фунтів). Вага бронепластин завжди була однією з найбільш турботливих і неперемоглих проблем. Легша плата може значно зменшити фізичне втомлення користувачів, а також забезпечити більшу гнучкість у тактичних діях. Саме тому керамічні пластини набувають популярності серед деяких користувачів.

3. Стабільна матеріальна структура

Керамічний матеріал завжди був одним із найбільш стабільних матеріалів, а його особлива молекулярна структура забезпечує високу сопротивляемість ползучості. На відміну від деяких чистих високоперформансних волоконних пластин, таких як полиетиленові (PE) пластини, керамічні можуть витримувати велике тиск без деформації. Крім того, він має хорошу водостійкість, теплостійкість та захищеність від ультрафіолету. Отже, керамічне обладнання можна використовувати та зберігати в будь-яких умовах середовища.

Проте, все має два боки. Керамічні пластини також не є бездоганними. Недоліки керамічних пластин проявляються наступним чином:

1. Хрупкість

Хоча керамічні балістичні пластини можуть мати межі розтягування та рівні твердості, які перевищують викалену сталь, вони роблять це ціною. Щоб досягти свої екстремально високих показників твердості, керамічні пластини стають дуже хрупкими. Таким чином, їхня твердість фактично стає їхньою найбільшою слабкістю. Коли відбувається удар, велика сила куль розбиває керамічну пластину. Розколота частина, як правило, не зможе більше опорятовувати атаку кулем. Тому керамічні вставки, які були пострілені, не допускалось використовувати знову. Це призводить до іншого питання --- якщо працювати у небезпечних середовищах, шанс отримати другий постріл значно зростає. Імовірність того, що вас постріляють, зростає з кожним разом, коли вже постріляли.

2. Висока ціна

Керамічні пластини дуже складно виготовляти, і часто вони не проходять контроль якості під час процесу виробництва. Завдяки екзотичним матеріалам, які потрібні, та високоризиковим процесам виробництва, вартість балістичних керамічних пластин найвища на сучасному ринку кулакозахисних жилетів. Вартість однієї керамічної пластини принаймні на 200% вища, ніж у стальних альтернатив. Для багатьох армій це завдання нездатне забезпечити велике число керамічних пластин. Вище наведено весь огляд керамічних пластин. Будь-який кулакозахисний продукт має свої переваги та недоліки, тому при покупці пластин нам треба зрозуміти тип загрози, з якою мусимо боротися, і зробити раціональний вибір.