1Waarom zijn keramische materialen kogelvrij?
Keramiek vertoont kogelvrije eigenschappen vanwege hun hoge specifieke stijfheid, hoge specifieke sterkte en chemische traagheid in verschillende omgevingen.Keramiek is uitstekend in het weerstaan van projectielen.Metalen materialen ondergaan plastic vervorming en absorberen energie, maar keramiek vervormt zich nauwelijks.het keramische oppervlak vormt een fijn gefragmenteerdeDit maakt geavanceerde keramiek zeer aantrekkelijk voor pantsersystemen, die veel worden gebruikt in kogelvrije vesten, voertuigpantsering,en luchtvaartuigenbescherming.
2Hoe keramische materialen kogels tegenhouden
Als een kogel een keramisch oppervlak raakt, wordt het projectiel afgestompeld en wordt de energie geabsorbeerd door de keramische breuken in een zone van fijne, geharde fragmenten.Het afgestompte projectiel blijft deze gefragmenteerde laag eroderen.Ten slotte veroorzaakt de trekspanning in de keramiek dat deze breekt, waarna de achterplaat vervormt en de resterende energie absorbeert.
In de praktijk:
3. Vergelijking van gemeenschappelijke kogelvrije keramische materialen
Belangrijkste keramiek die wordt gebruikt in kogelvrije toepassingen zijn alumina (Al2O3), siliciumcarbide (SiC), boorcarbide (B4C), siliciumnitride (Si3N4) en titaniumboride (TiB2).en B4C zijn de meest gebruikte.
Keramisch type | Dichtheid (g/cm3) | Elastische modulus (GPa) | Knoophardheid (kg/mm2) | Breuksterkte (MPa·m-2) |
---|---|---|---|---|
Al2O3 | 3.89 | 340 | 1800 | 2.8 ¢4.5 |
B4C | 2.50 | 400 | 2900 | 2.8 ¢4.3 |
SiC | 3.16 | 408 ¢ 451 | 2500 | 4.06.4 |
Belangrijkste opmerkingen:
Aluminium (Al2O3):
Hoogste dichtheid (zwaardere platen) maar40% lichter dan staalmet een gelijke bescherming.
Lagere hardheid en taaiheid, maarlaagste kosten.
Volwassen productieprocessen zorgen voor dimensionale stabiliteit en betrouwbaarheid.
Siliciumcarbide (SiC):
Lagere dichtheid dan Al2O3, vergelijkbaar met polyethyleen (PE).
4×5x duurder dan Al2O3 maar biedt betere draagbaarheid en verminderde vermoeidheid.
Boroncarbide (B4C):
Hoogste hardheid en lichtste gewicht, maarzeer duur(8 × 10 keer duurder dan SiC).
Het voordeel van een beperkte dichtheid ten opzichte van SiC.NIJ niveau IV pantserOf niche high-end klanten.
1Waarom zijn keramische materialen kogelvrij?
Keramiek vertoont kogelvrije eigenschappen vanwege hun hoge specifieke stijfheid, hoge specifieke sterkte en chemische traagheid in verschillende omgevingen.Keramiek is uitstekend in het weerstaan van projectielen.Metalen materialen ondergaan plastic vervorming en absorberen energie, maar keramiek vervormt zich nauwelijks.het keramische oppervlak vormt een fijn gefragmenteerdeDit maakt geavanceerde keramiek zeer aantrekkelijk voor pantsersystemen, die veel worden gebruikt in kogelvrije vesten, voertuigpantsering,en luchtvaartuigenbescherming.
2Hoe keramische materialen kogels tegenhouden
Als een kogel een keramisch oppervlak raakt, wordt het projectiel afgestompeld en wordt de energie geabsorbeerd door de keramische breuken in een zone van fijne, geharde fragmenten.Het afgestompte projectiel blijft deze gefragmenteerde laag eroderen.Ten slotte veroorzaakt de trekspanning in de keramiek dat deze breekt, waarna de achterplaat vervormt en de resterende energie absorbeert.
In de praktijk:
3. Vergelijking van gemeenschappelijke kogelvrije keramische materialen
Belangrijkste keramiek die wordt gebruikt in kogelvrije toepassingen zijn alumina (Al2O3), siliciumcarbide (SiC), boorcarbide (B4C), siliciumnitride (Si3N4) en titaniumboride (TiB2).en B4C zijn de meest gebruikte.
Keramisch type | Dichtheid (g/cm3) | Elastische modulus (GPa) | Knoophardheid (kg/mm2) | Breuksterkte (MPa·m-2) |
---|---|---|---|---|
Al2O3 | 3.89 | 340 | 1800 | 2.8 ¢4.5 |
B4C | 2.50 | 400 | 2900 | 2.8 ¢4.3 |
SiC | 3.16 | 408 ¢ 451 | 2500 | 4.06.4 |
Belangrijkste opmerkingen:
Aluminium (Al2O3):
Hoogste dichtheid (zwaardere platen) maar40% lichter dan staalmet een gelijke bescherming.
Lagere hardheid en taaiheid, maarlaagste kosten.
Volwassen productieprocessen zorgen voor dimensionale stabiliteit en betrouwbaarheid.
Siliciumcarbide (SiC):
Lagere dichtheid dan Al2O3, vergelijkbaar met polyethyleen (PE).
4×5x duurder dan Al2O3 maar biedt betere draagbaarheid en verminderde vermoeidheid.
Boroncarbide (B4C):
Hoogste hardheid en lichtste gewicht, maarzeer duur(8 × 10 keer duurder dan SiC).
Het voordeel van een beperkte dichtheid ten opzichte van SiC.NIJ niveau IV pantserOf niche high-end klanten.