По мнению людей, керамика хрупкая.Однако после обработки современными технологиями керамика «преобразовалась», став твердым, высокопрочным новым материалом, особенно в области пуленепробиваемых материалов с особыми физическими свойствами керамика блестит, становясь очень популярным пуленепробиваемым материалом.
①Пуленепробиваемый принцип керамических материалов
Основной принцип бронезащиты — поглотить энергию снаряда, замедлить его и обезвредить.Большинство традиционных инженерных материалов, таких как металлические материалы, поглощают энергию за счет пластической деформации конструкции, тогда как керамические материалы поглощают энергию за счет процесса микродробления.
Процесс поглощения энергии пуленепробиваемой керамикой можно условно разделить на три этапа:
(1) Начальная стадия удара: снаряд ударяется о керамическую поверхность, притупляя боеголовку и поглощая энергию в процессе дробления и образуя мелкие и твердые фрагменты на керамической поверхности;
(2) Стадия эрозии: затупленный снаряд продолжает разрушать фрагментированную область, образуя сплошной слой керамических фрагментов;
(3) Стадии деформации, растрескивания и разрушения. Наконец, в керамике возникает растягивающее напряжение, вызывающее ее разрушение.Впоследствии задняя пластина деформируется, и вся оставшаяся энергия поглощается деформацией материала задней пластины.В процессе воздействия снаряда на керамику повреждаются как снаряд, так и керамика.
②Требования к свойствам материалов пуленепробиваемой керамики
Из-за хрупкости самой керамики при ударе снаряда она разрушается, а не пластически деформируется.Под действием растягивающей нагрузки разрушение сначала происходит в неоднородных участках, таких как поры и границы зерен.Поэтому для минимизации концентрации микроскопических напряжений бронекерамика должна быть качественной, с низкой пористостью (до 99 % от теоретического значения плотности) и мелкозернистой структурой.
| Свойство | Влияние на пуленепробиваемость |
| Плотность | Качество броневой системы |
| Твердость | Степень поражения снаряда |
| Модуль упругости | Передача волны напряжения |
| Интенсивность | Устойчивость к множественным ударам |
| Вязкость разрушения | Устойчивость к множественным ударам |
| Схема перелома | Способность поглощать энергию |
| Микроструктура (размер зерна, вторая фаза, фазовый переход или аморфность (вызванная напряжением), пористость) | Влияет на все характеристики, описанные в левом столбце. |
Свойства материалов и их влияние на пуленепробиваемые свойства
Плотность керамики из карбида кремния относительно низкая, высокая твердость, это экономичная конструкционная керамика, поэтому она также является наиболее широко используемой пуленепробиваемой керамикой в Китае.
Керамика из карбида бора имеет самую низкую плотность и самую высокую твердость среди этих керамик, но в то же время требования к технологии ее обработки также очень высоки, требуя спекания при высокой температуре и высоком давлении, поэтому стоимость также самая высокая среди этих трех керамик.
Время публикации: 22 ноября 2023 г.