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Company news about Kugelsichere Keramikmaterialien: Prinzipien, Mechanismen und Vergleichsanalyse

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Mr. Leon
leonhe@militarytacticalarmor.com
86-0755-89329383
Kontakt jetzt

Kugelsichere Keramikmaterialien: Prinzipien, Mechanismen und Vergleichsanalyse

2025-05-13


1Warum sind Keramiken kugelsicher?


Keramik weist aufgrund ihrer hohen spezifischen Steifheit, hoher spezifischer Festigkeit und chemischer Trägheit in verschiedenen Umgebungen kugelsichere Eigenschaften auf.Die Keramik ist sehr widerstandsfähig gegen Projektileinschläge.Während metallische Materialien plastische Verformungen erleiden und Energie absorbieren, verformt sich Keramik kaum plastisch, doch ihre hohe Festigkeit und Härte stumpfen oder zerbrechen das Geschoss.die keramische Oberfläche bildet eine fein fragmentierteDies macht fortschrittliche Keramik sehr attraktiv für Rüstungssysteme, weit verbreitet in kugelsicheren Westen, Fahrzeugpanzerungen,und Luftfahrzeugschutz.


2Wie Keramikkugeln Kugeln abwehren


Wenn eine Kugel auf eine Keramikoberfläche trifft, wird das Schusswerk stumpf und die Energie wird durch die Keramikfrakturen in eine Zone feiner, gehärteter Fragmente absorbiert.Das stumpfe Geschoss erodiert diese zerbrochene Schicht weiter.Schließlich zerfällt die Keramik durch Zugspannung, woraufhin sich die Rückplatte verformt und die verbleibende Energie absorbiert.


In der Praxis:


  • Bei dem Aufprall zerbricht die oberste keramische Schicht und zerstreut die kinetische Energie der Kugel über einen größeren Bereich.
  • Die nun deutlich geschwächte Kugel erreicht die Polyethylen-Schicht, die sich ausdehnt, um die Energie weiter zu vertreiben und Kugelfragmente einzufangen, wodurch der Träger nicht mehr verletzt wird.


3. Vergleich von gewöhnlichen kugelsicheren keramischen Materialien


Zu den wichtigsten keramischen Stoffen, die in kugelsicheren Anwendungen verwendet werden, gehören Aluminium (Al2O3), Siliziumcarbid (SiC), Borcarbid (B4C), Siliziumnitrid (Si3N4) und Titanborid (TiB2).und B4C sind die am weitesten verbreiteten.


Keramikart Dichte (g/cm3) Elastizitätsmodul (GPa) Knöchelhärte (kg/mm2) Bruchfestigkeit (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


Wichtige Feststellungen:

  • mit einer Breite von mehr als 20 mm,

    • Höchste Dichte (schwerere Platten)40% leichter als Stahlmit gleichwertigem Schutz.

    • Niedrigere Härte und Zähigkeitniedrigste Kosten.

    • Reife Produktionsprozesse sorgen für Maßstabstabilität und Zuverlässigkeit, ideal für Großbeschaffungen.

  • mit einer Breite von mehr als 20 mm,

    • Niedrigere Dichte als Al2O3, vergleichbar mit Polyethylen (PE).

    • 4×5x teurer als Al2O3, bietet jedoch eine bessere Tragbarkeit und reduzierte Müdigkeit.

  • Borkarbid (B4C):

    • Höchste Härte und leichtes Gewicht, aberextrem teuer(8×10 mal teurer als SiC).

    • Vorteil durch begrenzte Dichte gegenüber SiC.Rüstung der NIJ Stufe IVoder Nischen-High-End-Kunden.

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Kugelsichere Keramikmaterialien: Prinzipien, Mechanismen und Vergleichsanalyse

2025-05-13


1Warum sind Keramiken kugelsicher?


Keramik weist aufgrund ihrer hohen spezifischen Steifheit, hoher spezifischer Festigkeit und chemischer Trägheit in verschiedenen Umgebungen kugelsichere Eigenschaften auf.Die Keramik ist sehr widerstandsfähig gegen Projektileinschläge.Während metallische Materialien plastische Verformungen erleiden und Energie absorbieren, verformt sich Keramik kaum plastisch, doch ihre hohe Festigkeit und Härte stumpfen oder zerbrechen das Geschoss.die keramische Oberfläche bildet eine fein fragmentierteDies macht fortschrittliche Keramik sehr attraktiv für Rüstungssysteme, weit verbreitet in kugelsicheren Westen, Fahrzeugpanzerungen,und Luftfahrzeugschutz.


2Wie Keramikkugeln Kugeln abwehren


Wenn eine Kugel auf eine Keramikoberfläche trifft, wird das Schusswerk stumpf und die Energie wird durch die Keramikfrakturen in eine Zone feiner, gehärteter Fragmente absorbiert.Das stumpfe Geschoss erodiert diese zerbrochene Schicht weiter.Schließlich zerfällt die Keramik durch Zugspannung, woraufhin sich die Rückplatte verformt und die verbleibende Energie absorbiert.


In der Praxis:


  • Bei dem Aufprall zerbricht die oberste keramische Schicht und zerstreut die kinetische Energie der Kugel über einen größeren Bereich.
  • Die nun deutlich geschwächte Kugel erreicht die Polyethylen-Schicht, die sich ausdehnt, um die Energie weiter zu vertreiben und Kugelfragmente einzufangen, wodurch der Träger nicht mehr verletzt wird.


3. Vergleich von gewöhnlichen kugelsicheren keramischen Materialien


Zu den wichtigsten keramischen Stoffen, die in kugelsicheren Anwendungen verwendet werden, gehören Aluminium (Al2O3), Siliziumcarbid (SiC), Borcarbid (B4C), Siliziumnitrid (Si3N4) und Titanborid (TiB2).und B4C sind die am weitesten verbreiteten.


Keramikart Dichte (g/cm3) Elastizitätsmodul (GPa) Knöchelhärte (kg/mm2) Bruchfestigkeit (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


Wichtige Feststellungen:

  • mit einer Breite von mehr als 20 mm,

    • Höchste Dichte (schwerere Platten)40% leichter als Stahlmit gleichwertigem Schutz.

    • Niedrigere Härte und Zähigkeitniedrigste Kosten.

    • Reife Produktionsprozesse sorgen für Maßstabstabilität und Zuverlässigkeit, ideal für Großbeschaffungen.

  • mit einer Breite von mehr als 20 mm,

    • Niedrigere Dichte als Al2O3, vergleichbar mit Polyethylen (PE).

    • 4×5x teurer als Al2O3, bietet jedoch eine bessere Tragbarkeit und reduzierte Müdigkeit.

  • Borkarbid (B4C):

    • Höchste Härte und leichtes Gewicht, aberextrem teuer(8×10 mal teurer als SiC).

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