③U materiale ceramicu antiproiettile più cumunimenti utilizatu
Dapoi u 21u seculu, a ceramica antiproiettile hà sviluppatu rapidamente, è ci sò parechji tipi, cumprese l'alumina, u carburu di siliciu, u carburu di boru, u nitruru di siliciu, u boruru di titaniu, ecc. A ceramica di carburu di boru (B4C) hè u più utilizata.
A ceramica Alumina hà a densità più altu, ma a durezza hè relativamente bassu, u sogliu di trasfurmazioni hè bassu, u prezzu hè bassu, secondu a purità hè divisu in ceramica alumina 85/90/95/99, a durezza currispundente è u prezzu sò ancu aumentati. à u so tornu.
Materiali | Densità / (kg * m²) | Modulu elasticu / (GN*m²) | HV | Equivalente à u prezzu di l'alumina |
Carbure di boru | 2500 | 400 | 30000 | X 10 |
Oxidu d'aluminiu | 3800 | 340 | 15000 | 1 |
Diboru di titaniu | 4500 | 570 | 33000 | X10 |
Carbure di siliciu | 3200 | 370 | 27000 | X5 |
Placcatura di ossidazione | 2800 | 415 | 12000 | X10 |
BC/SiC | 2600 | 340 | 27500 | X7 |
Vetru ceramica | 2500 | 100 | 6000 | 1 |
nitruru di siliciu | 3200 | 310 | 17000 | X5 |
Comparazione di e proprietà di diverse ceramiche antiproiettile
A densità di ceramica di carburu di silicuu hè relativamente bassu, alta durezza, hè una ceramica strutturale costu-efficace, per quessa hè ancu a ceramica antiproiettile più usata in Cina.
A ceramica di carburu di boru hà a più bassa densità è a più alta durezza trà queste ceramiche, ma à u stessu tempu, i so bisogni per a tecnulugia di trasfurmazioni sò ancu assai elevati, chì necessitanu alta temperatura è sinterizzazione d'alta pressione, cusì u costu hè ancu u più altu trà questi trè ceramichi.
In cunfrontu cù questi trè materiali di ceramica a prova di proiettile più cumuni, a ceramica a prova di proiettile di allumina hà u costu più bassu, ma a prestazione antiproiettile hè assai menu di carburu di siliciu è carburu di boru, cusì l'unità di pruduzzione domestica attuale di ceramica antiproiettile in carburu di siliciu è carburu di boro bulletproof, mentri A ceramica d'alumina hè rara.In ogni casu, l'alumina unicu cristallu pò esse usata per preparà ceramiche trasparenti, chì sò largamente usate cum'è materiali trasparenti cù funzioni di luce, è sò appiicati in l'equipaggiu militari cum'è maschere antiproiettile di soldati individuali, Windows di rilevazione di missile, Windows d'osservazione di veiculi è periscopi sottumarini.
④Duie di i materiali ceramichi antiproiettile più populari
Ceramica a prova di proiettile di carburo di silicio
U ligame covalente di carburu di silicium hè assai forte è hà sempre un ligame forte à alta temperatura.Sta caratteristica strutturale dà à a ceramica di carburu di siliciu una forza eccellente, una durezza elevata, una resistenza à l'usura, una resistenza à a corrosione, una alta conduttività termica, una bona resistenza à u shock termicu è altre proprietà.À u listessu tempu, u prezzu di ceramica di carburu di siliciu hè moderatu, costu-efficace, hè unu di i materiali di prutezzione di l'armatura più promettenti d'altu rendiment.
A ceramica di carburu di siliciu hà un spaziu largu di sviluppu in u campu di a prutezzione di l'armatura, è e so applicazioni in u campu di l'equipaggiu individuali è i veiculi speciali tendenu à esse diversificati.Quandu s'utilice cum'è materiale di armatura protettiva, cunsiderendu u costu è l'occasioni d'applicazione speciale è altri fattori, hè di solitu una piccula disposizione di pannelli di ceramica è backplane compositu ligatu in una piastra di destinazione composita di ceramica, per superà u fallimentu di a ceramica per via di tensione di tensione, è per assicurà chì a penetrazione di u prughjettu sguassate solu una sola pezza senza dannà l'armatura sana.
Ceramica antiproiettile di carburu di boru
U carburu di boru hè a durezza di i materiali cunnisciuti dopu u diamante è u materiale superduru di nitruru di boru cubicu, durezza finu à 3000 kg / mm²;A densità hè bassu, solu 2.52g / cm³, chì hè 1/3 d'azzaru;Altu modulu elasticu, 450GPa;Altu puntu di fusione, circa 2447 ℃;U coefficient di espansione termale hè bassu è a conduttività termale hè alta.Inoltre, u carburu di boru hà una bona stabilità chimica, resistenza à a corrosione à l'acidu è l'alkali, à a temperatura di l'ambienti ùn reagisce micca cù l'acidu è a basa è a maiò parte di i liquidi composti inorganici, solu in l'acidu fluoridicu-acidu sulfuric, l'acidu fluoridicu-acidu nitricu liquidu mistu hà lentu corrosione. ;È a maiò parte di i metalli fusi ùn sò micca umidi, ùn agisce micca.U carburu di boru hà ancu una bona capacità per assorbe i neutroni, chì ùn hè micca dispunibule in altri materiali ceramichi.B4C hà a densità più bassu di parechje ceramica di armatura cumunimenti usata, cumminata cù un altu modulu d'elasticità, facendu una bona scelta per i materiali in l'armatura militare è i campi spaziali.U prublema principali di B4C hè chì hè caru (circa 10 volte quellu di l'alumina) è brittle, chì limita a so larga applicazione cum'è armatura protettiva monofase.
⑤Metudu di preparazione di ceramica antiproiettile.
Tecnulugia di preparazione | caratteristiche di prucessu | |
Vantage | ||
Sinterizzazione a pressa a caldo | Cù a temperatura di sinterizazione bassa è u tempu di sinterizazione brevi, a ceramica cù granu fine è alta densità relativa è boni proprietà meccaniche ponu esse ottenute. | |
Sinterizzazione di pressione super alta | Ottene una sinterizzazione rapida, a bassa temperatura, a rata di densificazione aumentata. | |
Sinterizzazione a pressatura isostatica a caldo | A ceramica cù un altu rendiment è una forma cumplessa pò esse preparata da una temperatura di sinterizzazione bassa, un brevi tempu di rappamentu è una contrazione uniforme di u cattivu corpu. | |
Sinterizzazione à microonde | Densificazione rapida, riscaldamentu uniforme di gradiente zero, migliurà a struttura di u materiale, migliurà u rendiment di u materiale, alta efficienza è risparmiu energeticu. | |
Sinterizzazione plasma di scarica | U tempu di sinterizazione hè cortu, a temperatura di sinterizazione hè bassa, u rendiment di ceramica hè bonu, è a densità di materiale di gradiente di sinterizzazione di alta energia hè alta. | |
Metudu di fusione di fasciu di plasma | A materia prima in polvere hè cumpletamente fusa, ùn hè micca limitata da a dimensione di particella di u polu, ùn hà micca bisognu di un flussu di puntu di fusione bassu, è u pruduttu hà una struttura densa. | |
Sinterizzazione di reazione | Vicinu à a tecnulugia di fabricazione di dimensione netta, prucessu simplice, low cost, pò preparà parti di grande dimensione, forma cumplessa. | |
Sinterizzazione senza pressione | U pruduttu hà un rendimentu eccellente à alta temperatura, un prucessu simplice di sinterizazione è un prezzu bassu.Ci hè parechje metudi di furmazione adattati, chì ponu esse aduprati per i grandi pezzi cumplessi è grossi, è ancu adattati per a produzzione industriale à grande scala. | |
Sinterizzazione in fase liquida | Temperatura di sinterizzazione bassa, porosità bassa, grana fina, alta densità, alta resistenza |
Tecnulugia di preparazione | caratteristiche di prucessu | |
Svantaghju | ||
Sinterizzazione a pressa a caldo | U prucessu hè più cumplessu, i materiali di muffa è i bisogni di l'equipaggiu sò alti, l'efficienza di a produzzione hè bassa, u costu di produzzione hè altu, è a forma pò esse preparata solu cù prudutti simplici. | |
Sinterizzazione di pressione super alta | Puderà solu preparà prudutti cù forme simplici, pruduzzione bassa, investimentu in equipaggiu elevatu, cundizioni elevate di sinterizzazione, è altu cunsumu d'energia.Attualmente, hè solu in u stadiu di ricerca | |
Sinterizzazione a pressatura isostatica a caldo | U costu di l'equipaggiu hè altu, è a dimensione di u travagliu per esse processatu hè limitata | |
Sinterizzazione à microonde | A tecnulugia teorica hà bisognu di migliurà, l'equipaggiu manca, è ùn hè micca largamente appiicatu | |
Sinterizzazione plasma di scarica | A teoria basica deve esse migliurata, u prucessu hè cumplessu, è u costu hè altu, chì ùn hè micca industrializatu. | |
Metudu di fusione di fasciu di plasma | I requisiti elevati di l'equipaggiu ùn sò micca stati ottenuti per una applicazione generalizata. | |
Sinterizzazione di reazione | U siliciu residuale riduce e proprietà meccaniche à alta temperatura, a resistenza à a corrosione è a resistenza à l'ossidazione di u materiale. | |
Sinterizzazione senza pressione | A temperatura di sinterizazione hè alta, ci hè una certa porosità, a forza hè relativamente bassu, è ci hè circa 15% shrinkage volume. | |
Sinterizzazione in fase liquida | Hè propensu à a deformazione, grande shrinkage è difficiule di cuntrullà a precisione dimensionale |
Ceramica |
AL2O3 .B4 C .SiC |
AL2O3 |
AL2O3 .B4 C .SiC |
AL2O3 |
AL2O3 .B4 C .SiC |
AL2O3 |
B4 C .SiC |
AL2O3 .B4 C .SiC |
.SiC |
Upgrade di ceramica antiproiettile
Ancu s'è u putenziale antiproiettile di u carburu di siliciu è u carburu di boru hè assai grande, u prublema di a tenacità di frattura è a fragilità povera di a ceramica monofase ùn pò esse ignoratu.U sviluppu di a scienza è a tecnulugia muderni hà prupostu esigenze per a funziunalità è l'ecunumia di a ceramica bulletproof: multi-funzione, altu rendiment, pesu ligeru, low cost è sicurità.Dunque, in l'ultimi anni, i sperti è i studiosi speranu di ottene u rinfurzamentu, liggeru è ecunomicu di a ceramica per mezu di u micro-aghjustamentu, cumpresu compositu di sistema di ceramica multi-cumpunenti, ceramica di gradiente funziunale, disignu di struttura stratificata, etc., è tali armatura hè ligera. pesu paragunatu cù l'armatura d'oghje, è megliu migliurà a prestazione mobile di unità di cummattimentu.
A ceramica classificata funzionalmente mostra cambiamenti regulari in e proprietà di u materiale attraversu u disignu microcosmicu.Per esempiu, boruru di titaniu è metalli di titaniu è ossidu d'aluminiu, carburu di siliciu, carburu di boru, nitruru di siliciu è aluminiu metallicu è altri sistemi compositi metalli / ceramica, a prestazione di u gradiente cambia in a pusizione di spessore, vale à dì, a preparazione di alta durezza. transizione à a ceramica antiproiettile di alta tenacità.
A ceramica multifase nanometrica hè cumposta di particelle di dispersione submicronica o nanometrica aghjuntu à a ceramica matrice.Cum'è SiC-Si3N4-Al2O3, B4C-SiC, etc., a durezza, a tenacità è a forza di a ceramica anu una certa mellura.Hè infurmatu chì i paesi uccidintali studianu a sinterizzazione di polveri nano-scala per preparà a ceramica cù un granu di decine di nanometri per ottene a forza è a tenacità di u materiale, è a ceramica antiproiettile hè prevista per ottene una grande svolta in questu sensu.
Riassume
Ch'ella sia ceramica monofase o ceramica multifase, i migliori materiali ceramichi antiproiettile o inseparabile da u carburu di siliciu, u carburu di boru sti dui materiali.In particulare per i materiali di carburu di boru, cù u sviluppu di a tecnulugia di sinterizzazione, l'eccellenti proprietà di a ceramica di carburu di boru sò diventate più è più prominenti, è e so applicazioni in u campu di a prova di balle saranu sviluppati.
Tempu di post: Dec-14-2023