İnsanların izlenimine göre seramik kırılgandır.Bununla birlikte, modern teknolojik işlemlerden sonra seramik "dönüştürüldü", sert, yüksek mukavemetli yeni bir malzeme haline geldi, özellikle özel fiziksel özelliklere sahip kurşun geçirmez malzemeler alanında seramik parlıyor ve çok popüler bir kurşun geçirmez malzeme haline geliyor.
①Seramik malzemelerin kurşun geçirmezlik prensibi
Zırh korumanın temel prensibi merminin enerjisini tüketerek yavaşlatmak ve zararsız hale getirmektir.Metal malzemeler gibi geleneksel mühendislik malzemelerinin çoğu enerjiyi yapının plastik deformasyonu yoluyla emer, seramik malzemeler ise mikro kırma işlemi yoluyla enerjiyi emer.
Kurşun geçirmez seramiklerin enerji emilim süreci kabaca üç aşamaya ayrılabilir:
(1) İlk çarpma aşaması: Mermi seramik yüzeye çarparak savaş başlığını köreltir ve seramik yüzey üzerinde küçük ve sert parçalar oluşturma ve kırma işlemi sırasında enerjiyi emer;
(2) Erozyon aşaması: Körelmiş mermi parçalanmış alanı aşındırmaya devam ederek sürekli bir seramik parça tabakası oluşturur;
(3) Deformasyon, çatlama ve kırılma aşamaları: Son olarak seramikte çekme gerilimi oluşur ve bu da kırılmasına neden olur.Daha sonra arka plaka deforme olur ve kalan tüm enerji, arka plaka malzemesinin deformasyonu tarafından emilir.Merminin seramiğe çarpması sürecinde hem mermi hem de seramik zarar görür.
②Kurşun geçirmez seramiklerin malzeme özelliklerine ilişkin gereksinimler
Seramiğin kırılganlığı nedeniyle plastik deformasyon yerine mermi tarafından vurulduğunda kırılır.Çekme yükünün etkisi altında kırılma ilk olarak gözenekler ve tane sınırları gibi heterojen alanlarda meydana gelir.Bu nedenle, mikroskobik stres konsantrasyonunu en aza indirmek için zırh seramiklerinin düşük gözenekliliğe (teorik yoğunluk değerinin %99'una kadar) ve ince tane yapısına sahip, yüksek kalitede olması gerekir.
| Mülk | Kurşun geçirmezlik performansı üzerindeki etkisi |
| Yoğunluk | Zırh sisteminin kalitesi |
| Sertlik | Merminin hasar derecesi |
| Esneklik modülü | Stres dalgası iletimi |
| Yoğunluk | Çoklu darbelere karşı dayanıklılık |
| Kırılma tokluğu | Çoklu darbelere karşı dayanıklılık |
| Kırılma deseni | Enerjiyi absorbe etme yeteneği |
| Mikroyapı (tane büyüklüğü, ikinci faz, faz geçişi veya amorf (stres kaynaklı), gözeneklilik) | Sol sütunda açıklanan tüm performansı etkiler |
Malzemelerin özellikleri ve kurşun geçirmezlik özelliklerine etkileri
Silisyum karbür seramik yoğunluğu nispeten düşüktür, yüksek sertliktedir, uygun maliyetli bir yapısal seramiktir, bu nedenle aynı zamanda Çin'de en yaygın kullanılan kurşun geçirmez seramiktir.
Bor karbür seramikler bu seramikler arasında en düşük yoğunluğa ve en yüksek sertliğe sahip olanıdır ancak aynı zamanda işleme teknolojisi gereksinimleri de çok yüksektir, yüksek sıcaklık ve yüksek basınçta sinterleme gerektirir, dolayısıyla maliyeti de bu üç seramik arasında en yüksek olanıdır.
Gönderim zamanı: 22 Kasım 2023