③Ang labing sagad nga gigamit nga dili-bala nga seramik nga materyal
Sukad sa ika-21 nga siglo, ang mga seramik nga dili mabulok sa bala paspas nga milambo, ug adunay daghang mga klase, lakip ang alumina, silicon carbide, boron carbide, silicon nitride, titanium boride, ug uban pa, diin ang alumina ceramics (Al₂O₃), silicon carbide ceramics (SiC), Ang boron carbide ceramics (B4C) mao ang labing kaylap nga gigamit.
Ang alumina nga seramiko adunay labing kataas nga densidad, apan ang katig-a medyo ubos, ang pagproseso nga threshold gamay, ang presyo gamay, sumala sa kaputli gibahin sa 85/90/95/99 alumina seramiko, ang katugbang nga katig-a ug presyo gipataas usab sa baylo.
Mga materyales | Densidad /(kg*m²) | Elastic modulus / (GN*m²) | HV | Katumbas sa presyo sa alumina |
Boron carbide | 2500 | 400 | 30000 | X 10 |
Aluminum oxide | 3800 | 340 | 15000 | 1 |
Titanium diboride | 4500 | 570 | 33000 | X10 |
Silicon carbide | 3200 | 370 | 27000 | X5 |
Oxidation plating | 2800 | 415 | 12000 | X10 |
BC/SiC | 2600 | 340 | 27500 | X7 |
Mga seramik nga bildo | 2500 | 100 | 6000 | 1 |
Silicon nitride | 3200 | 310 | 17000 | X5 |
Pagtandi sa mga kabtangan sa lain-laing mga bulletproof seramiko
Ang Silicon carbide ceramic density medyo ubos, taas nga katig-a, usa ka cost-effective nga structural ceramics, mao nga kini usab ang labing kaylap nga gigamit nga bulletproof ceramics sa China.
Ang mga seramika sa boron carbide adunay labing ubos nga densidad ug labing taas nga katig-a sa taliwala sa mga seramiko, apan sa parehas nga oras, ang ilang mga kinahanglanon alang sa teknolohiya sa pagproseso labi ka taas, nga nanginahanglan taas nga temperatura ug taas nga presyur nga sintering, mao nga ang gasto mao usab ang labing kataas sa kini nga tulo nga mga seramik.
Kung itandi niining tulo ka mas komon nga bulletproof ceramic nga mga materyales, ang alumina bulletproof ceramics adunay pinakaubos nga gasto, apan ang bulletproof performance mas ubos kay sa silicon carbide ug boron carbide, mao nga ang kasamtangan nga domestic production units sa bulletproof ceramics sa silicon carbide ug boron carbide bulletproof, samtang talagsa ra ang alumina nga seramiko.Bisan pa, ang usa ka kristal nga alumina mahimong magamit sa pag-andam sa mga transparent nga seramiko, nga kaylap nga gigamit ingon mga transparent nga materyales nga adunay gaan nga mga gimbuhaton, ug gipadapat sa mga kagamitan sa militar sama sa indibidwal nga mga maskara nga dili masulud sa bala sa sundalo, Windows detection sa missile, Windows obserbasyon sa awto, ug mga periskop sa submarino.
④Duha sa labing inila nga mga materyales nga seramik nga dili madutlan sa bala
Silicon carbide bulletproof ceramics
Ang silicon carbide covalent bond lig-on kaayo ug aduna pa'y taas nga kusog nga bonding sa taas nga temperatura.Kini nga bahin sa istruktura naghatag sa silicon carbide ceramics nga maayo kaayo nga kusog, taas nga katig-a, pagsukol sa pagsul-ob, pagsukol sa kaagnasan, taas nga conductivity sa thermal, maayo nga resistensya sa thermal shock ug uban pang mga kabtangan.Sa parehas nga oras, ang presyo sa seramik nga silicon carbide kasarangan, epektibo sa gasto, usa sa labing gisaad nga mga materyales sa pagpanalipod sa armadura nga adunay taas nga pasundayag.
Ang Silicon carbide ceramics adunay lapad nga wanang sa pag-uswag sa natad sa proteksyon sa armor, ug ang ilang mga aplikasyon sa natad sa indibidwal nga kagamitan ug espesyal nga mga salakyanan lagmit nga magkalainlain.Kung gigamit ingon usa ka materyal nga panalipod sa armadura, gikonsiderar ang gasto ug espesyal nga mga okasyon sa aplikasyon ug uban pang mga hinungdan, kasagaran kini usa ka gamay nga kahikayan sa mga ceramic panel ug composite backplane nga gihigot sa ceramic composite target plate, aron mabuntog ang kapakyasan sa mga seramik tungod sa tensile stress, ug aron maseguro nga ang paglusot sa projectile makadugmok lamang sa usa ka piraso nga dili makadaut sa tibuok armadura.
Boron carbide nga dili mabulok nga mga seramik
Boron carbide mao ang katig-a sa nailhan nga mga materyales human sa brilyante ug cubic boron nitride superhard nga materyal, kagahi sa sa 3000kg/mm²;Ang densidad mao ang ubos, lamang 2.52g/cm³, nga mao ang 1/3 sa puthaw;Taas nga pagkamaunat-unat modulus, 450GPa;Taas nga punto sa pagkatunaw, mga 2447 ℃;Ang thermal expansion coefficient ubos ug ang thermal conductivity taas.Dugang pa, ang boron carbide adunay maayo nga kalig-on sa kemikal, acid ug alkali corrosion resistance, sa temperatura sa lawak dili motubag sa acid ug base ug kadaghanan sa inorganic compound liquids, lamang sa hydrofluoric acid-sulfuric acid, hydrofluoric acid-nitric acid mixed liquid adunay hinay nga corrosion. ;Ug kadaghanan sa mga tinunaw nga metal dili moisten, dili molihok.Ang boron carbide usab adunay maayo nga abilidad sa pagsuhop sa mga neutron, nga dili magamit sa ubang mga materyales nga seramik.Ang B4C adunay pinakaubos nga densidad sa pipila ka kasagarang gigamit nga mga seramiko sa armor, inubanan sa taas nga modulus sa pagkalastiko, nga naghimo niini nga usa ka maayong pagpili alang sa mga materyales sa armor sa militar ug mga natad sa kawanangan.Ang nag-unang problema sa B4C mao nga kini mahal (mga 10 ka pilo sa alumina) ug brittle, nga naglimite sa lapad nga paggamit niini isip single-phase protective armor.
⑤Paagi sa pag-andam sa mga seramik nga dili madutlan sa bala.
Teknolohiya sa pag-andam | Mga kinaiya sa proseso | |
Bentaha | ||
Hot press sintering | Uban sa ubos nga sintering temperatura ug mubo nga sintering panahon, seramiko uban sa pino nga lugas ug taas nga paryente Densidad ug maayo nga mekanikal nga mga kabtangan mahimong makuha. | |
Superhigh pressure sintering | Pagkab-ot sa paspas, ubos nga temperatura sintering, densification rate misaka. | |
Mainit nga isostatic pressing sintering | Ang mga seramik nga adunay taas nga pasundayag ug komplikado nga porma mahimong maandam pinaagi sa mubu nga temperatura sa sintering, mubo nga oras sa rapping ug managsama nga pagkunhod sa dili maayo nga lawas. | |
Microwave sintering | Paspas nga densification, zero gradient uniporme nga pagpainit, pagpalambo sa materyal nga istruktura, pagpalambo sa materyal nga performance, taas nga efficiency ug enerhiya sa pagluwas. | |
Pag-discharge sa plasma sintering | Ang oras sa sintering mubo, ang temperatura sa sintering ubos, ang seramik nga pasundayag maayo, ug ang densidad sa taas nga enerhiya nga sintering gradient nga materyal taas. | |
Plasma beam nga pamaagi sa pagtunaw | Ang pulbos nga hilaw nga materyal hingpit nga natunaw, wala gipugngan sa gidak-on sa tipik sa pulbos, wala magkinahanglan usa ka ubos nga pagtunaw sa pagtunaw, ug ang produkto adunay usa ka dasok nga istruktura. | |
Reaksyon sintering | Duol sa pukot nga gidak-on nga teknolohiya sa paghimo, yano nga proseso, mubu nga gasto, makaandam sa dako nga gidak-on, komplikado nga mga bahin sa porma. | |
Walay pressure nga sintering | Ang produkto adunay maayo kaayo nga pasundayag sa taas nga temperatura, yano nga proseso sa sintering ug mubu nga gasto.Adunay daghang mga angay nga pamaagi sa pagporma, nga mahimong magamit alang sa komplikado ug baga nga dagkong mga bahin, ug angay usab alang sa dinagkong produksiyon sa industriya. | |
Liquid phase sintering | Ubos nga temperatura sa sintering, ubos nga porosity, maayong lugas, taas nga densidad, taas nga kusog |
Teknolohiya sa pag-andam | Mga kinaiya sa proseso | |
Disbentaha | ||
Hot press sintering | Ang proseso mas komplikado, ang mga materyales sa agup-op ug mga kinahanglanon sa ekipo taas, ang kahusayan sa produksyon ubos, ang gasto sa produksyon taas, ug ang porma mahimo lamang nga maandam sa yano nga mga produkto. | |
Superhigh pressure sintering | Makahimo lamang sa pag-andam sa mga produkto nga adunay yano nga mga porma, ubos nga produksiyon, taas nga pamuhunan sa kagamitan, taas nga kondisyon sa sintering, ug taas nga konsumo sa enerhiya.Sa pagkakaron, anaa ra kini sa yugto sa panukiduki | |
Mainit nga isostatic pressing sintering | Taas ang gasto sa kagamitan, ug limitado ang gidak-on sa workpiece nga iproseso | |
Microwave sintering | Ang teoretikal nga teknolohiya nanginahanglan pag-ayo, kulang ang kagamitan, ug wala pa magamit sa kadaghanan | |
Pag-discharge sa plasma sintering | Ang sukaranan nga teorya kinahanglan nga pauswagon, ang proseso komplikado, ug ang gasto taas, nga wala pa industriyalisado. | |
Plasma beam nga pamaagi sa pagtunaw | Ang mga kinahanglanon sa taas nga kagamitan wala makab-ot alang sa kaylap nga aplikasyon. | |
Reaksyon sintering | Ang nahabilin nga silicon nagpamenos sa taas nga temperatura nga mekanikal nga mga kabtangan, resistensya sa kaagnasan, ug pagsukol sa oksihenasyon sa materyal. | |
Walay pressure nga sintering | Taas ang temperatura sa sintering, adunay usa ka piho nga porosity, medyo ubos ang kusog, ug adunay mga 15% nga pagkunhod sa gidaghanon. | |
Liquid phase sintering | Kini prone sa deformation, dako nga pagkunhod ug lisud nga kontrolon ang dimensional nga katukma |
Seramiko |
AL2O3 .B4 C .SiC |
AL2O3 |
AL2O3 .B4 C .SiC |
AL2O3 |
AL2O3 .B4 C .SiC |
AL2O3 |
B4 C .SiC |
AL2O3 .B4 C .SiC |
.SiC |
Pag-upgrade sa mga seramiko nga dili mabulok sa bala
Bisan kung ang potensyal sa bulletproof sa silicon carbide ug boron carbide dako kaayo, ang problema sa pagkagahi sa bali ug dili maayo nga brittleness sa single-phase ceramics dili mabalewala.Ang pag-uswag sa modernong siyensya ug teknolohiya nagbutang sa unahan sa mga kinahanglanon alang sa pag-andar ug ekonomiya sa mga seramik nga dili-bala: multi-function, taas nga pasundayag, gaan nga gibug-aton, mubu nga gasto ug luwas.Busa, sa bag-ohay nga mga tuig, ang mga eksperto ug mga eskolar naglaum nga makab-ot ang pagpalig-on, gaan ug ekonomiya sa mga seramiko pinaagi sa micro-adjustment, lakip na ang multi-component ceramic system composite, functional gradient ceramics, layered structure design, ug uban pa, ug ang maong armor gaan sa gibug-aton kon itandi sa armor karon, ug mas maayo nga pagpalambo sa mobile performance sa combat units.
Ang mga seramik nga gigrado sa function nagpakita kanunay nga pagbag-o sa mga kabtangan sa materyal pinaagi sa disenyo sa microcosmic.Pananglitan, ang titanium boride ug titanium metal ug aluminum oxide, silicon carbide, boron carbide, silicon nitride ug metal aluminum ug uban pang metal/ceramic composite system, ang pasundayag sa gradient nga kausaban sa gibag-on nga posisyon, nga mao, ang pag-andam sa taas nga katig-a. transisyon ngadto sa taas nga katig-a nga dili madutlan sa bala nga mga seramik.
Ang nanometer multiphase ceramics gilangkuban sa submicron o nanometer dispersion nga mga partikulo nga gidugang sa matrix ceramics.Sama sa SiC-Si3N4-Al2O3, B4C-SiC, ug uban pa, ang katig-a, katig-a ug kalig-on sa mga seramiko adunay usa ka piho nga pag-uswag.Gikataho nga ang mga nasod sa Kasadpan nagtuon sa sintering sa nano-scale powder aron sa pag-andam sa mga seramika nga may gidak-on nga mga lugas nga napulo ka nanometer aron makab-ot ang materyal nga kalig-on ug katig-a, ug ang mga bulletproof nga seramiko gilauman nga makab-ot ang usa ka dako nga kalampusan niini nga bahin.
Sum up
Bisan kung kini usa ka hugna nga seramiko o multi-phase nga seramiko, ang labing kaayo nga dili mabuak nga mga materyales nga seramik o dili mabulag gikan sa silicon carbide, boron carbide kining duha nga mga materyales.Ilabi na alang sa mga materyales sa boron carbide, uban ang pag-uswag sa teknolohiya sa sintering, ang maayo kaayo nga mga kabtangan sa boron carbide ceramics nahimong labi ug labi ka prominente, ug ang ilang mga aplikasyon sa natad sa bulletproof labi pa nga mapalambo.
Oras sa pag-post: Dis-14-2023