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Company news about Materiais cerâmicos à prova de balas: princípios, mecanismos e análise comparativa

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Mr. Leon
leonhe@militarytacticalarmor.com
86-0755-89329383
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Materiais cerâmicos à prova de balas: princípios, mecanismos e análise comparativa

2025-05-13


1Por que a cerâmica é à prova de balas?


A cerâmica apresenta propriedades à prova de balas devido à sua alta rigidez específica, alta resistência específica e inércia química em vários ambientes.A cerâmica é excelente em resistir aos impactos de projéteis.Os materiais metálicos sofrem deformação plástica e absorvem energia, enquanto a cerâmica dificilmente se deforma plasticamente.a superfície cerâmica forma uma superfície finamente fragmentadaIsto torna a cerâmica avançada altamente atraente para sistemas de blindagem, amplamente utilizados em coletes à prova de balas, blindagem de veículos,e protecção de aeronaves.


2Como os materiais cerâmicos detêm balas


Quando uma bala atinge uma superfície de cerâmica, o projétil é embotado e a energia é absorvida como as fraturas da cerâmica em uma zona de fragmentos finos e endurecidos.O projétil contínuo corrói esta camada fragmentadaFinalmente, o estresse de tração dentro da cerâmica faz com que ela se quebre, após o que a placa de fundo se deforma, absorvendo a energia restante.


Em termos práticos:


  • Após o impacto, a camada cerâmica superior se quebra, dispersando a energia cinética da bala por uma área maior.
  • A bala, agora significativamente enfraquecida, atinge a camada de polietileno, onde o polietileno se estende para dissipar ainda mais a energia e prende fragmentos de bala, minimizando os danos ao portador.


3Comparação dos materiais cerâmicos à prova de balas comuns


As principais cerâmicas utilizadas em aplicações à prova de balas incluem alumina (Al2O3), carburo de silício (SiC), carburo de boro (B4C), nitruro de silício (Si3N4) e boruro de titânio (TiB2).e B4C são os mais amplamente adotados.


Tipo cerâmico Densidade (g/cm3) Modulo elástico (GPa) Dureza do nó (kg/mm2) Resistência à fractura (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


Observações essenciais:

  • Alumínio (Al2O3):

    • Densidade mais elevada (placas mais pesadas) mas40% mais leve que o açocom protecção equivalente.

    • Dureza e resistência inferiores mascusto mais baixo.

    • Os processos de produção maduros garantem a estabilidade dimensional e a fiabilidade.

  • Carbono de silício (SiC):

    • Densidade inferior à do Al2O3, comparável ao polietileno (PE).

    • 4×5x mais caro que o Al2O3 mas oferece melhor desgaste e redução da fadiga.

  • Carburo de boro (B4C):

    • Máxima dureza e peso mais leve, masextremamente dispendioso(8×10 vezes mais caro que o SiC).

    • Vantagem de densidade limitada em relação ao SiC.Blindagem NIJ Nível IVou clientes de nicho.

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2025-05-13


1Por que a cerâmica é à prova de balas?


A cerâmica apresenta propriedades à prova de balas devido à sua alta rigidez específica, alta resistência específica e inércia química em vários ambientes.A cerâmica é excelente em resistir aos impactos de projéteis.Os materiais metálicos sofrem deformação plástica e absorvem energia, enquanto a cerâmica dificilmente se deforma plasticamente.a superfície cerâmica forma uma superfície finamente fragmentadaIsto torna a cerâmica avançada altamente atraente para sistemas de blindagem, amplamente utilizados em coletes à prova de balas, blindagem de veículos,e protecção de aeronaves.


2Como os materiais cerâmicos detêm balas


Quando uma bala atinge uma superfície de cerâmica, o projétil é embotado e a energia é absorvida como as fraturas da cerâmica em uma zona de fragmentos finos e endurecidos.O projétil contínuo corrói esta camada fragmentadaFinalmente, o estresse de tração dentro da cerâmica faz com que ela se quebre, após o que a placa de fundo se deforma, absorvendo a energia restante.


Em termos práticos:


  • Após o impacto, a camada cerâmica superior se quebra, dispersando a energia cinética da bala por uma área maior.
  • A bala, agora significativamente enfraquecida, atinge a camada de polietileno, onde o polietileno se estende para dissipar ainda mais a energia e prende fragmentos de bala, minimizando os danos ao portador.


3Comparação dos materiais cerâmicos à prova de balas comuns


As principais cerâmicas utilizadas em aplicações à prova de balas incluem alumina (Al2O3), carburo de silício (SiC), carburo de boro (B4C), nitruro de silício (Si3N4) e boruro de titânio (TiB2).e B4C são os mais amplamente adotados.


Tipo cerâmico Densidade (g/cm3) Modulo elástico (GPa) Dureza do nó (kg/mm2) Resistência à fractura (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


Observações essenciais:

  • Alumínio (Al2O3):

    • Densidade mais elevada (placas mais pesadas) mas40% mais leve que o açocom protecção equivalente.

    • Dureza e resistência inferiores mascusto mais baixo.

    • Os processos de produção maduros garantem a estabilidade dimensional e a fiabilidade.

  • Carbono de silício (SiC):

    • Densidade inferior à do Al2O3, comparável ao polietileno (PE).

    • 4×5x mais caro que o Al2O3 mas oferece melhor desgaste e redução da fadiga.

  • Carburo de boro (B4C):

    • Máxima dureza e peso mais leve, masextremamente dispendioso(8×10 vezes mais caro que o SiC).

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