2025-05-13
Alumina, với công thức hóa học Al2O3, là một chất rắn màu trắng. Các dạng tinh thể phổ biến nhất của nó bao gồm α-Al2O3, β-Al2O3 và γ-Al2O3.α-Al2O3(corundum) là ổn định nhất và phục vụ như là thành phần chính của gốm chống đạn alumina. Ở nhiệt độ trên 1300 ° C, các pha khác của alumina gần như hoàn toàn chuyển thành α-Al2O3.
Sintering không áp lực
Gốm nhôm tinh khiết cao thường đòi hỏi nhiệt độ ngâm trên 1600 ° C để đạt được mật độ đầy đủ. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao có thể dẫn đến sự phát triển hạt bất thường và giảm mật độ.,Để giải quyết vấn đề này, các quy trình công nghiệp làm giảm nhiệt độ ngâm bằng cách:
Sử dụng bột alumina siêu mịn.
Bao gồm các chất phụ gia (ví dụ: MgO, Y2O3).
Tối ưu hóa các kỹ thuật hình thành và sintering.
Nén nóng Sintering nóng
Phương pháp này áp dụng áp lực (10 ‰ 50 MPa) trong quá trình ngâm, làm giảm đáng kể nhiệt độ cần thiết trong khi tăng cường mật độ.cấu trúc hạt mịn, đồng nhấtvà tính chất cơ học vượt trội.
Tăng cường bề mặt
Để cải thiện thêm độ bền, gốm nhôm được xử lý bề mặt như:
Lớp phủ chân không chùm electron.
Chất phun.
Sự lắng đọng hơi hóa học (CVD) của các bộ phim dựa trên silicon.
Sau khi sơn, gốm được làm nóng ở nhiệt độ 1200-1580 °C để đạt được độ bền cực cao.
Alumina gốm được đánh giá cao chobề mặt mịn,ổn định kích thước, vàhiệu quả chi phíChúng được phân loại theo độ tinh khiết (85%, 90%, 95%, 99% Al2O3), với các loại cao hơn cung cấp độ cứng và chi phí cao hơn.99% gốm nhômđược ưu tiên, xử lý để giảm thiểu độ xốp và căng thẳng bên trong.
Áo chống đạn hiện đại sử dụngmảng gốm/mảng tổng hợplà thành phần cốt lõi của chúng.
Abảng điều khiển phía trướcđược làm từ nhôm, silicon carbide (SiC) hoặc boron carbide (B4C).
Abảng điều khiển saucủa aramid hoặc sợi polyethylen trọng lượng phân tử cực cao (UHMWPE).
ALớp dính chuyển tiếpvà mộtvải chống phunđể chứa các mảnh gốm khi va chạm.
Những đổi mới trong thiết kế:
Các tấm nhôm cong, được đúc để phù hợp với đường viền cơ thể, giảm trọng lượng và loại bỏ các đường may được nhìn thấy trong các thiết kế gạch truyền thống, tăng cường an toàn và đồng nhất.
Alumina ceramics rất quan trọng trong giáp xe quân sự, chống lại các mối đe dọa tiên tiến như:
Vũ khí đâm giáp: Được làm từ thép mật độ cao, tungsten carbide, hoặc uranium khan hiếm, với tốc độ lên đến 1,8 km/s.
Vũ khí chống tăng (HEAT) có khả năng nổ cao: Sử dụng đạn có hình dạng để tạo ra các luồng kim loại nóng chảy có khả năng thâm nhập thép dày.
Ví dụ lịch sử: Xe tăng T-64B của Liên Xô
Các xe tăng T-64A đầu tiên sử dụng áo giáp lớp nhôm và thép nhưng phải vật lộn với các viên đạn HEAT.
T-64B được giới thiệuÁo giáp tổng hợp nhựa nhôm-polimerThiết kế này cải thiện đáng kể khả năng chống nhiệt và phòng thủ xâm nhập, làm cho nó trở thành một giải pháp tiên tiến trong thời đại của nó.
Hiệu quả chi phí: gốm nhôm rẻ hơn nhiều so với SiC hoặc B4C, lý tưởng cho việc sử dụng quân sự quy mô lớn.
Giới hạn về cân nặng: mật độ cao hơn SiC/B4C, nhưng vẫn40% nhẹ hơn thépvới sự bảo vệ tương đương.
