Na opinião das pessoas, a cerâmica é frágil.Porém, após o processamento da tecnologia moderna, a cerâmica “transformou-se”, tornando-se um novo material duro e de alta resistência, especialmente na área de materiais à prova de balas com propriedades físicas especiais, a cerâmica está brilhando, tornando-se um material à prova de balas muito popular.
①O princípio à prova de balas dos materiais cerâmicos
O princípio básico da proteção da armadura é consumir a energia do projétil, retardá-lo e torná-lo inofensivo.A maioria dos materiais de engenharia tradicionais, como os materiais metálicos, absorvem energia através da deformação plástica da estrutura, enquanto os materiais cerâmicos absorvem energia através do processo de micro-esmagamento.
O processo de absorção de energia da cerâmica à prova de balas pode ser dividido em três etapas:
(1) Estágio inicial de impacto: O projétil impacta a superfície cerâmica, tornando a ogiva cega e absorvendo energia durante o processo de esmagamento e formando fragmentos pequenos e duros na superfície cerâmica;
(2) Estágio de erosão: O projétil embotado continua a erodir a área fragmentada, formando uma camada contínua de fragmentos cerâmicos;
(3) Estágios de deformação, fissuração e fratura: Finalmente, uma tensão de tração é gerada na cerâmica, causando sua quebra.Posteriormente, a placa traseira deforma-se e toda a energia restante é absorvida pela deformação do material da placa traseira.Durante o processo de impacto do projétil na cerâmica, tanto o projétil quanto a cerâmica são danificados.
②Requisitos para propriedades materiais de cerâmica à prova de balas
Devido à fragilidade da própria cerâmica, ela é fraturada quando impactada pelo projétil, em vez de sofrer deformação plástica.Sob a ação da carga de tração, a fratura ocorre primeiro nas áreas heterogêneas, como poros e limites de grão.Portanto, para minimizar a concentração de tensões microscópicas, a cerâmica da armadura deve ser de alta qualidade, com baixa porosidade (até 99% do valor da densidade teórica) e estrutura de grão fino.
| Propriedade | Impacto no desempenho à prova de balas |
| Densidade | A qualidade do sistema de armadura |
| Dureza | O grau de dano ao projétil |
| Módulos de elasticidade | Transmissão de ondas de estresse |
| Intensidade | Resistência a múltiplos golpes |
| Resistência à fratura | Resistência a múltiplos golpes |
| Padrão de fratura | A capacidade de absorver energia |
| Microestrutura (tamanho de grão, segunda fase, transição de fase ou amorfa (induzida por estresse), porosidade) | Afeta todo o desempenho descrito na coluna da esquerda |
Propriedades dos materiais e seus efeitos nas propriedades à prova de balas
A densidade da cerâmica de carboneto de silício é relativamente baixa, alta dureza, é uma cerâmica estrutural econômica, por isso é também a cerâmica à prova de balas mais amplamente utilizada na China.
As cerâmicas de carboneto de boro apresentam a menor densidade e a maior dureza entre essas cerâmicas, mas, ao mesmo tempo, seus requisitos de tecnologia de processamento também são muito elevados, exigindo sinterização em alta temperatura e alta pressão, portanto o custo também é o mais alto entre essas três cerâmicas.
Horário da postagem: 22 de novembro de 2023