Lidé si keramiku myslí, že je křehká. Po moderním technologickém zpracování se však „transformovala“ a stala se z ní tvrdý a vysoce pevný nový materiál, zejména v oblasti…neprůstřelnýZ materiálů se speciálními fyzikálními vlastnostmi se keramika leskne a stává se velmi oblíbeným neprůstřelným materiálem.
①Theneprůstřelnýprincip keramických materiálů
Základním principem pancéřové ochrany je absorbovat energii střely, zpomalit ji a zneškodnit. Většina tradičních technických materiálů, jako jsou kovové materiály, absorbuje energii plastickou deformací struktury, zatímco keramické materiály absorbují energii procesem mikrodrcení.
Proces absorpce energie neprůstřelnou keramikou lze zhruba rozdělit do tří fází:
(1) Počáteční fáze nárazu: Projektil narazí na keramický povrch, čímž se hlavice otupí a absorbuje energii během procesu drcení a vytváření malých a tvrdých úlomků na keramickém povrchu;
(2) Fáze eroze: Tupý projektil nadále eroduje fragmentovanou oblast a vytváří souvislou vrstvu keramických úlomků;
(3) Fáze deformace, praskání a lomu: Nakonec se v keramice vytvoří tahové napětí, které způsobí její roztříštění. Následně se deformuje zadní deska a veškerá zbývající energie je absorbována deformací materiálu zadní desky. Během procesu nárazu projektilu na keramiku se poškozuje jak projektil, tak keramika.
②Požadavky na materiálové vlastnosti neprůstřelné keramiky
Vzhledem k křehkosti samotné keramiky dochází při nárazu projektilu k jejímu lomu, nikoli k plastické deformaci. Působením tahového zatížení dochází k lomu nejprve v heterogenních oblastech, jako jsou póry a hranice zrn. Aby se minimalizovala koncentrace mikroskopického napětí, měla by být pancéřová keramika vysoké kvality s nízkou pórovitostí (až 99 % teoretické hustoty) a jemnozrnnou strukturou.
| Vlastnictví | Dopad na neprůstřelnost |
| Hustota | Kvalita pancéřového systému |
| Tvrdost | Stupeň poškození projektilu |
| Modul pružnosti | Přenos stresových vln |
| Intenzita | Odolnost vůči vícenásobným úderům |
| Lomová houževnatost | Odolnost vůči vícenásobným úderům |
| Vzor zlomeniny | Schopnost absorbovat energii |
| Mikrostruktura (velikost zrna, druhá fáze, fázový přechod nebo amorfní (indukovaná napětím), pórovitost) | Ovlivňuje veškerý výkon popsaný v levém sloupci |
Vlastnosti materiálů a jejich vliv na neprůstřelné vlastnosti
Keramika z karbidu křemíku má relativně nízkou hustotu, vysokou tvrdost a je cenově dostupnou strukturální keramikou, takže je také nejrozšířenější neprůstřelnou keramikou v Číně.
Keramika z karbidu boru má mezi těmito keramickými materiály nejnižší hustotu a nejvyšší tvrdost, ale zároveň má velmi vysoké požadavky na technologii zpracování, která vyžaduje slinování za vysokých teplot a tlaku, takže i náklady jsou mezi těmito třemi keramickými materiály nejvyšší.
Čas zveřejnění: 22. listopadu 2023