Vijesti

Home/Vijesti/Detalji

Zahtjevi za performanse neprobojne keramike

Mehanizam otpornosti na metke keramike i metala je veoma različit. Metali apsorbuju kinetičku energiju projektila usled plastične deformacije, dok keramika apsorbuje kinetičku energiju projektila usled njihovog pucanja. Općenito, keramički oklopni sistem se sastoji od jednog komada keramičkog ili keramičko-metalnog kompozita i prekriven slojem najlonske tkanine u kombinaciji s organskim vlaknima visoke vlačne čvrstoće (moguća su i staklena vlakna).


Pod udarom metka (brzina>700~800m/s), prednja strana keramike se lomi, a preostala energija se apsorbuje mekim ojačanjem (kao što je sloj najlonske tkanine) materijalom na zadnjoj strani . Reversni materijal mora biti u stanju da podrži fragmente keramičkog materijala i sam metak nakon udara metka.


Neprobojna keramika zahtijeva mnoga svojstva, kao što su gustina i poroznost, tvrdoća, žilavost loma, Young' modul, brzina zvuka, mehanička čvrstoća, itd. performanse, pa je mehanizam loma veoma komplikovan, stvaranje pukotine je uzrokovano mnogim faktorima, a vreme nastanka je veoma kratko. Poroznost neprobojne keramike treba da bude što je moguće niža da bi se poboljšala tvrdoća i Young' modul. Za Al2O3 porcelan, poroznost bi trebala biti blizu nule, a stopa apsorpcije vode ne bi trebala prelaziti 0,02%. Tvrdoća keramike je vrlo zahtjevna, koja bi trebala biti veća od tvrdoće letećih bojevih glava. Za Al2O3 keramiku, tvrdoća Hv treba da prelazi 1220-1250. Brzina širenja zvuka u keramici ukazuje na sposobnost keramike da troši energiju na udarnoj površini. Poželjna je velika brzina zvuka, a velika brzina zvuka indirektno takođe ukazuje da keramika ima dobru gustoću i nisko zatvorene pore. Prema stvarnom iskustvu, brzina zvuka Al2O3 porcelana bi trebala biti veća od 10000m/s, poželjno 10500-11500m/s. Postoje dvije vrste neprobojne keramike, a to su monolitna keramička struktura i keramička kompozitna struktura. Keramika monolitne strukture uključuje oksidnu keramiku (uglavnom Al2O3 keramiku) i neoksidnu keramiku (na primjer: SiC, Si3N4, AlN i TiB2, itd.) i binarne sisteme (na primjer: keramiku na bazi B4C-TiB2). Općenito govoreći, neoksidna keramika ima veća fizička svojstva i relativno nisku gustoću (osim keramike na bazi TiB2), te je povoljnija od Al2O3 keramike kao otporna na metke. Međutim, ove metode proizvodnje materijala uglavnom koriste skuplje vruće prešanje, koje nije lako industrijalizirati. Međutim, također je očigledno da vruće prešanje može poboljšati mehanička svojstva neprobojne keramike. Keramički matrični kompoziti imaju visoke balističke performanse zbog visokih mehaničkih svojstava, posebno otpornosti na lom. Nakon udara projektila, keramički matrični kompoziti imaju bolji integritet od monolitne keramike. Nekoliko kompozitnih keramika je kako slijedi: Al2O3/SiC(w), Al2O3/SiC(f), Al2O3/C(f), TiB2/B4C(p), TiB2/SiC(p) i kermet (kao što je LanxideTM) Njegov sastav je Ni/(Al) karbidi, kao što su Ni/TiC i Al/B4C(p). Većina ovih materijala je vruće prešana, pa su skuplji. Iako neprobojna keramika LanxideTM nije proces vrućeg presovanja, zahtijeva posebne procese i opremu, tako da je cijena relativno skupa.