1لماذا السيراميك مضاد للرصاص؟ السيراميك مقابل المواد المعدنية
السيراميك تظهر خصائص مضادة للرصاص بسبب صلابة محددة عالية، وقوة محددة عالية، والحصانة الكيميائية في بيئات مختلفة. بالمقارنة مع المعادن،السيراميك تتفوق في مقاومة آثار القذائففي حين أن المواد المعدنية تخضع للتشوه البلاستيكي وتمتص الطاقة، فإن السيراميك بالكاد تتشوه بلاستيكياً. بدلاً من ذلك، قوتها العالية وقسوتهاسطح السيراميك يشكل قطعة متجزئة بدقةهذا يجعل السيراميك المتقدم جذابا جدا لنظم الدروع، تستخدم على نطاق واسع في سترات مضادة للرصاص، ودروع المركبات،وحماية الطائرات.
2كيف تمنع المواد السيراميكية الرصاص
عندما تصطدم الرصاصة بسطح سيراميكي، تصبح القذيفة متبلّدة. يتمّ امتصاص الطاقة ككسور السيراميك إلى منطقة من الشظايا الدقيقة والمتصلبة.القذيفة المُحطمة تستمر في تآكل هذه الطبقة المجزأة، مما يشكل منطقة حطام سيراميكية مستمرة. وأخيراً ، يؤدي الإجهاد الجاذب داخل السيراميك إلى تحطيمه ، وبعد ذلك يتشوه الصفيحة الخلفية ، ويمتص الطاقة المتبقية.
من الناحية العملية
3مقارنة بين المواد السيرامية المقاومة للرصاص
تشمل السيراميك الرئيسية المستخدمة في التطبيقات المقاومة للرصاص الألومينا (Al2O3) ، كربيد السيليكون (SiC) ، كربيد البورون (B4C) ، نتريد السيليكون (Si3N4) ، وبوريد التيتانيوم (TiB2). من بينها ، Al2O3 ، SiC ،و B4C هي الأكثر انتشارا.
| نوع السيراميك | الكثافة (g/cm3) | النموذج المرن (GPa) | صلابة العقدة (kg/mm2) | صلابة الكسر (MPa·m-2) |
|---|---|---|---|---|
| Al2O3 | 3.89 | 340 | 1800 | 2.8 45 |
| B4C | 2.50 | 400 | 2900 | 2.8 43 |
| SiC | 3.16 | 408 ¥ 451 | 2500 | 4.0664 |
الملاحظات الرئيسية:
الألومينا (Al2O3):
أعلى الكثافة (الصفائح الأثقل) ولكن40% أخف من الصلبمع حماية مماثلة.
صلابة أقل و صلابة ولكنأقل تكلفة.
عمليات الإنتاج الناضجة تضمن الاستقرار الأبعاد والموثوقية. مثالية للمشتريات على نطاق واسع.
كربيد السيليكون (SiC):
كثافة أقل من Al2O3 ، مماثلة للبولي إيثيلين (PE).
4×5 × أغلى من Al2O3 ولكنه يوفر ارتداءً أفضل وتقليل الإرهاق. يوصى به للمستخدمين المرنين الميزانية.
كربيد البور (B4C):
أعلى صلابة وأخف وزن ولكنمكلفة للغاية(8 × 10 × أغلى من SiC).
ميزة الكثافة المحدودة على SiC.الدروع من المستوى الرابعأو عملاء من الدرجة العليا
1لماذا السيراميك مضاد للرصاص؟ السيراميك مقابل المواد المعدنية
السيراميك تظهر خصائص مضادة للرصاص بسبب صلابة محددة عالية، وقوة محددة عالية، والحصانة الكيميائية في بيئات مختلفة. بالمقارنة مع المعادن،السيراميك تتفوق في مقاومة آثار القذائففي حين أن المواد المعدنية تخضع للتشوه البلاستيكي وتمتص الطاقة، فإن السيراميك بالكاد تتشوه بلاستيكياً. بدلاً من ذلك، قوتها العالية وقسوتهاسطح السيراميك يشكل قطعة متجزئة بدقةهذا يجعل السيراميك المتقدم جذابا جدا لنظم الدروع، تستخدم على نطاق واسع في سترات مضادة للرصاص، ودروع المركبات،وحماية الطائرات.
2كيف تمنع المواد السيراميكية الرصاص
عندما تصطدم الرصاصة بسطح سيراميكي، تصبح القذيفة متبلّدة. يتمّ امتصاص الطاقة ككسور السيراميك إلى منطقة من الشظايا الدقيقة والمتصلبة.القذيفة المُحطمة تستمر في تآكل هذه الطبقة المجزأة، مما يشكل منطقة حطام سيراميكية مستمرة. وأخيراً ، يؤدي الإجهاد الجاذب داخل السيراميك إلى تحطيمه ، وبعد ذلك يتشوه الصفيحة الخلفية ، ويمتص الطاقة المتبقية.
من الناحية العملية
3مقارنة بين المواد السيرامية المقاومة للرصاص
تشمل السيراميك الرئيسية المستخدمة في التطبيقات المقاومة للرصاص الألومينا (Al2O3) ، كربيد السيليكون (SiC) ، كربيد البورون (B4C) ، نتريد السيليكون (Si3N4) ، وبوريد التيتانيوم (TiB2). من بينها ، Al2O3 ، SiC ،و B4C هي الأكثر انتشارا.
| نوع السيراميك | الكثافة (g/cm3) | النموذج المرن (GPa) | صلابة العقدة (kg/mm2) | صلابة الكسر (MPa·m-2) |
|---|---|---|---|---|
| Al2O3 | 3.89 | 340 | 1800 | 2.8 45 |
| B4C | 2.50 | 400 | 2900 | 2.8 43 |
| SiC | 3.16 | 408 ¥ 451 | 2500 | 4.0664 |
الملاحظات الرئيسية:
الألومينا (Al2O3):
أعلى الكثافة (الصفائح الأثقل) ولكن40% أخف من الصلبمع حماية مماثلة.
صلابة أقل و صلابة ولكنأقل تكلفة.
عمليات الإنتاج الناضجة تضمن الاستقرار الأبعاد والموثوقية. مثالية للمشتريات على نطاق واسع.
كربيد السيليكون (SiC):
كثافة أقل من Al2O3 ، مماثلة للبولي إيثيلين (PE).
4×5 × أغلى من Al2O3 ولكنه يوفر ارتداءً أفضل وتقليل الإرهاق. يوصى به للمستخدمين المرنين الميزانية.
كربيد البور (B4C):
أعلى صلابة وأخف وزن ولكنمكلفة للغاية(8 × 10 × أغلى من SiC).
ميزة الكثافة المحدودة على SiC.الدروع من المستوى الرابعأو عملاء من الدرجة العليا
