İnsanların algısına göre seramik kırılgandır. Ancak modern teknolojiyle işlenmesinden sonra seramik "dönüşüm geçirerek", özellikle şu alanlarda sert, yüksek mukavemetli yeni bir malzeme haline geldi:kurşun geçirmezÖzel fiziksel özelliklere sahip malzemeler arasında seramik, öne çıkan bir malzeme olup, son derece popüler bir kurşun geçirmez malzeme haline gelmektedir.
①Thekurşun geçirmezseramik malzemelerin prensibi
Zırh korumasının temel prensibi, merminin enerjisini tüketmek, yavaşlatmak ve etkisiz hale getirmektir. Metal malzemeler gibi geleneksel mühendislik malzemelerinin çoğu, yapının plastik deformasyonu yoluyla enerjiyi emerken, seramik malzemeler mikro ezilme süreciyle enerjiyi emer.
Kurşun geçirmez seramiklerin enerji emme süreci kabaca üç aşamaya ayrılabilir:
(1) İlk çarpma aşaması: Mermi seramik yüzeye çarparak savaş başlığını köreltir ve seramik yüzeyde ezilme ve küçük ve sert parçalar oluşturma sürecinde enerjiyi emer;
(2) Aşınma aşaması: Küntleşmiş mermi, parçalanmış alanı aşındırmaya devam ederek sürekli bir seramik parçacık tabakası oluşturur;
(3) Deformasyon, çatlama ve kırılma aşamaları: Son olarak, seramikte çekme gerilimi oluşur ve bu da seramiklerin parçalanmasına neden olur. Ardından, arka plaka deforme olur ve kalan tüm enerji arka plaka malzemesinin deformasyonu tarafından emilir. Merminin seramiğe çarpması sürecinde hem mermi hem de seramik hasar görür.
②Kurşun geçirmez seramiklerin malzeme özelliklerine ilişkin gereksinimler
Seramiğin kendi kırılganlığı nedeniyle, plastik deformasyon yerine mermi darbesiyle kırılır. Çekme yükü altında, kırılma ilk olarak gözenekler ve tane sınırları gibi heterojen alanlarda meydana gelir. Bu nedenle, mikroskobik gerilim yoğunlaşmasını en aza indirmek için zırh seramiklerinin düşük gözenekliliğe (teorik yoğunluk değerinin %99'una kadar) ve ince tane yapısına sahip yüksek kaliteli olması gerekir.
| Mülk | Kurşun geçirmezlik performansına etkisi |
| Yoğunluk | Zırh sisteminin kalitesi |
| Sertlik | Merminin aldığı hasarın derecesi |
| Elastikiyet modülü | Gerilim dalgası iletimi |
| Yoğunluk | birden fazla darbeye karşı direnç |
| Kırılma tokluğu | birden fazla darbeye karşı direnç |
| Kırık deseni | Enerjiyi emme yeteneği |
| Mikro yapı (tane boyutu, ikinci faz, faz geçişi veya amorf (gerilme kaynaklı), gözeneklilik) | Soldaki sütunda açıklanan tüm performansı etkiler. |
Malzemelerin özellikleri ve bunların kurşun geçirmezlik özelliklerine etkileri
Silisyum karbür seramiğin yoğunluğu nispeten düşük, sertliği yüksek ve maliyet etkinliği yüksek bir yapısal seramiktir; bu nedenle Çin'de en yaygın kullanılan kurşun geçirmez seramik türüdür.
Bor karbür seramikler, bu seramikler arasında en düşük yoğunluğa ve en yüksek sertliğe sahiptir, ancak aynı zamanda işleme teknolojisi gereksinimleri de çok yüksektir; yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı sinterleme gerektirir, bu nedenle maliyetleri de bu üç seramik arasında en yüksektir.
Yayın tarihi: 22 Kasım 2023