1چرا سرامیک ضد گلوله است؟
سرامیک ها به دلیل سفتی خاص بالا، قدرت خاص بالا و بی عمل بودن شیمیایی در محیط های مختلف، خواص ضد گلوله ای را نشان می دهند.سرامیک در مقاومت در برابر ضربه های پرتابی عالی استدر حالی که مواد فلزی دچار تغییر شکل پلاستیکی می شوند و انرژی را جذب می کنند، سرامیک ها به سختی از نظر پلاستیکی تغییر شکل می دهند. در عوض، قدرت و سختی بالایی که دارند، پرتاب را تیره یا شکسته می کنند.سطح سرامیکی شکل می دهد یک قطعه کوچکاین باعث می شود که سرامیک های پیشرفته برای سیستم های زره بسیار جذاب باشند، که به طور گسترده در جلیقه های ضد گلوله، زره های خودرو،و حفاظت از هواپیما.
2چگونه مواد سرامیکی گلوله ها را متوقف می کنند
وقتی یک گلوله به یک سطح سرامیکی برخورد می کند، پرتاب کننده کم عمق می شود. انرژی به عنوان شکستگی سرامیک در یک منطقه از قطعات نازک و سخت جذب می شود.گلوله ی تیره این لایه ی پاره شده را از بین می برددر نهایت، استرس کششی در داخل سرامیک باعث می شود که آن را شکسته شود، پس از آن صفحه پشتی تغییر شکل می دهد و انرژی باقی مانده را جذب می کند.
از لحاظ عملی:
3مقایسه مواد سرامیکی ضد گلوله
سرامیک های کلیدی مورد استفاده در کاربردهای ضد گلوله شامل آلومینا (Al2O3) ، کربید سیلیکون (SiC) ، کربید بورون (B4C) ، نیترید سیلیکون (Si3N4) و بورید تیتانیوم (TiB2) می باشند. از جمله آنها ، Al2O3 ، SiC ،و B4C به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.
نوع سرامیکی | تراکم (g/cm3) | ماژول انعطاف پذیری (GPa) | سختی گره (kg/mm2) | سختی شکستگی (MPa·m-2) |
---|---|---|---|---|
Al2O3 | 3.89 | 340 | 1800 | 2.84.5 |
B4C | 2.50 | 400 | 2900 | 2.84.3 |
SiC | 3.16 | ۴۰۸۵۵۱ | 2500 | 4.0664 |
ملاحظات کلیدی:
آلومینیوم (Al2O3):
بیشترین تراکم (صفحه های سنگین) اما۴۰ درصد سبک تر از فولادبا حفاظت معادل.
سختي و سختي کمتر اماکمترین هزینه.
فرآیندهای تولید بالغ ثبات ابعاد و قابلیت اطمینان را تضمین می کنند.
کربید سیلیکون (SiC):
تراکم پایین تر از Al2O3، قابل مقایسه با پلی اتیلن (PE).
4×5× گران تر از Al2O3 اما ارائه می دهد پوشیدن بهتر و کاهش خستگی. برای کاربران بودجه انعطاف پذیر توصیه می شود.
کربید بور (B4C):
بالاترین سختی و سبک ترین وزن اماخیلی گرون(8×10 برابر گران تر از SiC).
مزیت تراکم محدود نسبت به SiC. معمولا برایزره سطح 4 نيروهاي نظاميو یا مشتری های نخبگان بالا.
1چرا سرامیک ضد گلوله است؟
سرامیک ها به دلیل سفتی خاص بالا، قدرت خاص بالا و بی عمل بودن شیمیایی در محیط های مختلف، خواص ضد گلوله ای را نشان می دهند.سرامیک در مقاومت در برابر ضربه های پرتابی عالی استدر حالی که مواد فلزی دچار تغییر شکل پلاستیکی می شوند و انرژی را جذب می کنند، سرامیک ها به سختی از نظر پلاستیکی تغییر شکل می دهند. در عوض، قدرت و سختی بالایی که دارند، پرتاب را تیره یا شکسته می کنند.سطح سرامیکی شکل می دهد یک قطعه کوچکاین باعث می شود که سرامیک های پیشرفته برای سیستم های زره بسیار جذاب باشند، که به طور گسترده در جلیقه های ضد گلوله، زره های خودرو،و حفاظت از هواپیما.
2چگونه مواد سرامیکی گلوله ها را متوقف می کنند
وقتی یک گلوله به یک سطح سرامیکی برخورد می کند، پرتاب کننده کم عمق می شود. انرژی به عنوان شکستگی سرامیک در یک منطقه از قطعات نازک و سخت جذب می شود.گلوله ی تیره این لایه ی پاره شده را از بین می برددر نهایت، استرس کششی در داخل سرامیک باعث می شود که آن را شکسته شود، پس از آن صفحه پشتی تغییر شکل می دهد و انرژی باقی مانده را جذب می کند.
از لحاظ عملی:
3مقایسه مواد سرامیکی ضد گلوله
سرامیک های کلیدی مورد استفاده در کاربردهای ضد گلوله شامل آلومینا (Al2O3) ، کربید سیلیکون (SiC) ، کربید بورون (B4C) ، نیترید سیلیکون (Si3N4) و بورید تیتانیوم (TiB2) می باشند. از جمله آنها ، Al2O3 ، SiC ،و B4C به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.
نوع سرامیکی | تراکم (g/cm3) | ماژول انعطاف پذیری (GPa) | سختی گره (kg/mm2) | سختی شکستگی (MPa·m-2) |
---|---|---|---|---|
Al2O3 | 3.89 | 340 | 1800 | 2.84.5 |
B4C | 2.50 | 400 | 2900 | 2.84.3 |
SiC | 3.16 | ۴۰۸۵۵۱ | 2500 | 4.0664 |
ملاحظات کلیدی:
آلومینیوم (Al2O3):
بیشترین تراکم (صفحه های سنگین) اما۴۰ درصد سبک تر از فولادبا حفاظت معادل.
سختي و سختي کمتر اماکمترین هزینه.
فرآیندهای تولید بالغ ثبات ابعاد و قابلیت اطمینان را تضمین می کنند.
کربید سیلیکون (SiC):
تراکم پایین تر از Al2O3، قابل مقایسه با پلی اتیلن (PE).
4×5× گران تر از Al2O3 اما ارائه می دهد پوشیدن بهتر و کاهش خستگی. برای کاربران بودجه انعطاف پذیر توصیه می شود.
کربید بور (B4C):
بالاترین سختی و سبک ترین وزن اماخیلی گرون(8×10 برابر گران تر از SiC).
مزیت تراکم محدود نسبت به SiC. معمولا برایزره سطح 4 نيروهاي نظاميو یا مشتری های نخبگان بالا.