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Company news about Matériaux céramiques pare-balles : Principes, mécanismes et analyse comparative

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86-0755-89329383
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Matériaux céramiques pare-balles : Principes, mécanismes et analyse comparative

2025-05-13


1Pourquoi la céramique est-elle à l'épreuve des balles?


Les céramiques présentent des propriétés pare-balles en raison de leur haute rigidité spécifique, de leur haute résistance spécifique et de leur inerté chimique dans divers environnements.La céramique résiste aux impacts des projectiles.Les matériaux métalliques subissent une déformation plastique et absorbent de l'énergie, tandis que les céramiques se déforment à peine plastiquement.la surface en céramique forme une surface finement fragmentéeCette caractéristique rend les céramiques avancées très attrayantes pour les systèmes de blindage, largement utilisés dans les gilets pare-balles, les blindages de véhicules,et protection des aéronefs.


2Comment les matériaux céramiques arrêtent les balles


Lorsqu'une balle frappe une surface en céramique, le projectile est émoussé.Le projectile émoussé continue d'éroder cette couche fragmentéeEnfin, le stress de traction à l'intérieur de la céramique provoque son éclatement, après quoi la plaque arrière se déforme, absorbant l'énergie restante.


En termes pratiques:


  • Lors de l'impact, la couche de céramique supérieure se brise, dispersant l'énergie cinétique de la balle sur une plus grande surface.
  • La balle, maintenant considérablement affaiblie, atteint la couche de polyéthylène, qui s'étire pour dissiper davantage l'énergie et piéger les fragments de balle, minimisant ainsi les dommages au porteur.


3Comparaison des matériaux céramiques communs pare-balles


Les principales céramiques utilisées dans les applications antiballes comprennent l'alumine (Al2O3), le carbure de silicium (SiC), le carbure de bore (B4C), le nitrure de silicium (Si3N4) et le borure de titane (TiB2).et B4C sont les plus largement adoptées.


Type de céramique Densité (g/cm3) Module élastique (GPa) Dureté du nœud (kg/mm2) Résistance à la fracture (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 4.0 ¥6.4


Observations clés:

  • Pour l'utilisation dans le traitement de l'eau:

    • Densité la plus élevée (plaques plus lourdes) mais40% plus léger que l'acieravec une protection équivalente.

    • Dureté et ténacité inférieures maiscoût le plus bas.

    • Les procédés de production matures assurent une stabilité dimensionnelle et une fiabilité idéales pour les achats à grande échelle.

  • un débit d'air de moins de 100 kPa,

    • Densité inférieure à Al2O3, comparable au polyéthylène (PE).

    • 4×5 fois plus cher que l'Al2O3 mais offre une meilleure portabilité et une fatigue réduite.

  • Carbure de bore (B4C):

    • Dureté la plus élevée et poids le plus légerextrêmement coûteux(8×10 fois plus cher que le SiC).

    • L'avantage de densité limitée par rapport au SiC.Armure de niveau IVou des clients haut de gamme.

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2025-05-13


1Pourquoi la céramique est-elle à l'épreuve des balles?


Les céramiques présentent des propriétés pare-balles en raison de leur haute rigidité spécifique, de leur haute résistance spécifique et de leur inerté chimique dans divers environnements.La céramique résiste aux impacts des projectiles.Les matériaux métalliques subissent une déformation plastique et absorbent de l'énergie, tandis que les céramiques se déforment à peine plastiquement.la surface en céramique forme une surface finement fragmentéeCette caractéristique rend les céramiques avancées très attrayantes pour les systèmes de blindage, largement utilisés dans les gilets pare-balles, les blindages de véhicules,et protection des aéronefs.


2Comment les matériaux céramiques arrêtent les balles


Lorsqu'une balle frappe une surface en céramique, le projectile est émoussé.Le projectile émoussé continue d'éroder cette couche fragmentéeEnfin, le stress de traction à l'intérieur de la céramique provoque son éclatement, après quoi la plaque arrière se déforme, absorbant l'énergie restante.


En termes pratiques:


  • Lors de l'impact, la couche de céramique supérieure se brise, dispersant l'énergie cinétique de la balle sur une plus grande surface.
  • La balle, maintenant considérablement affaiblie, atteint la couche de polyéthylène, qui s'étire pour dissiper davantage l'énergie et piéger les fragments de balle, minimisant ainsi les dommages au porteur.


3Comparaison des matériaux céramiques communs pare-balles


Les principales céramiques utilisées dans les applications antiballes comprennent l'alumine (Al2O3), le carbure de silicium (SiC), le carbure de bore (B4C), le nitrure de silicium (Si3N4) et le borure de titane (TiB2).et B4C sont les plus largement adoptées.


Type de céramique Densité (g/cm3) Module élastique (GPa) Dureté du nœud (kg/mm2) Résistance à la fracture (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 4.0 ¥6.4


Observations clés:

  • Pour l'utilisation dans le traitement de l'eau:

    • Densité la plus élevée (plaques plus lourdes) mais40% plus léger que l'acieravec une protection équivalente.

    • Dureté et ténacité inférieures maiscoût le plus bas.

    • Les procédés de production matures assurent une stabilité dimensionnelle et une fiabilité idéales pour les achats à grande échelle.

  • un débit d'air de moins de 100 kPa,

    • Densité inférieure à Al2O3, comparable au polyéthylène (PE).

    • 4×5 fois plus cher que l'Al2O3 mais offre une meilleure portabilité et une fatigue réduite.

  • Carbure de bore (B4C):

    • Dureté la plus élevée et poids le plus légerextrêmement coûteux(8×10 fois plus cher que le SiC).

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