2025-05-13
Alumina, met de chemische formule Al2O3, is een witte vaste stof.α-Al2O3(corundum) is het meest stabiel en fungeert als het primaire onderdeel van kogelvrije aluminiumkeramiek.
Sintering zonder druk
Hoge zuiverheid alumina keramiek vereist meestal sintertemperaturen boven 1600 ° C om volledige dichtheid te bereiken.,Om dit probleem op te lossen, verminderen industriële processen de sintertemperaturen door:
Met ultrafijne alumina poeders.
Met additieven (bv. MgO, Y2O3).
Optimalisatie van de vorm- en sintertechnieken.
Warmpersen Sinteren
Deze methode past tijdens het sinteren een druk toe (10-50 MPa), waardoor de vereiste temperatuur aanzienlijk wordt verlaagd en tegelijkertijd de verdichting wordt verbeterd.fijne, uniforme korrelstructuuren superieure mechanische eigenschappen.
Versterking van het oppervlak
Om de sterkte verder te verbeteren, worden aluminiumkeramiek oppervlaktebehandelingen ondergaan zoals:
Elektronenstraal vacuümcoating.
Sputter afzetting.
Chemische dampafzetting (CVD) van siliciumfilms.
Na de coating worden de keramiek temperd bij 1200°1580°C om een zeer hoge sterkte te bereiken.
Alumina-keramiek wordt gewaardeerd omwille van haargladde oppervlakken,Dimensionale stabiliteit, enkosteneffectiviteitDeze worden ingedeeld naar zuiverheid (85%, 90%, 95%, 99% Al2O3), met hogere kwaliteiten die een grotere hardheid en kosten bieden.99% aluminiumkeramiekworden de voorkeur gegeven en worden verwerkt om de porositeit en de interne spanning te minimaliseren.
Moderne kogelvrije vestenkeramische/composite platenDeze platen combineren:
Eenvoorpaneelvan aluminium, siliciumcarbide (SiC) of boorcarbide (B4C).
EenAchterpaneelvan aramid- of ultrahoge-moleculaire-gewicht polyethyleen (UHMWPE) vezels.
Eenovergangslijmlaagen eenweefsel tegen splitsingom bij inslag keramische fragmenten te bevatten.
Innovatie in het ontwerp:
Gekrompen aluminiumplaten, gevormd om in de contouren van het lichaam te passen, verminderen het gewicht en elimineren de naden die in traditionele tegelontwerpen worden gezien, waardoor veiligheid en uniformiteit worden verbeterd.
Aluminium keramiek is van cruciaal belang in militaire voertuigen, tegen geavanceerde bedreigingen zoals:
Armor-Piercing (AP) kogels: gemaakt van hoogdicht staal, wolfraamcarbide of verarmd uranium, met snelheden tot 1,8 km/s.
Hoge-explosieve antitank (HEAT) kogels: Gebruik gevormde ladingen om gesmolten metaalstralen te genereren die dik staal kunnen doorboren.
Historisch voorbeeld: Sovjet T-64B tank
Vroege T-64A tanks gebruikten aluminium en staal gelaagd pantser, maar worstelde tegen HEAT rondes.
De T-64B werd ingevoerdaluminiumkeramisch-polymeren composietpantser: Al2O3 keramische ballen ingebed in hars. Dit ontwerp verbeterde aanzienlijk de hittebestandheid en de penetratie afweer, waardoor het een geavanceerde oplossing in zijn tijd.
Kostenefficiëntie: Aluminiumkeramiek is veel goedkoper dan SiC of B4C, ideaal voor grootschalig militair gebruik.
Gewichtsbeperkingen: Hogere dichtheid dan SiC/B4C, maar toch40% lichter dan staalmet vergelijkbare bescherming.