W odczuciu ludzi ceramika jest delikatna.Jednak po obróbce nowoczesną technologią ceramika „przekształciła się”, stając się nowym, twardym materiałem o dużej wytrzymałości, szczególnie w dziedzinie materiałów kuloodpornych o specjalnych właściwościach fizycznych, ceramika błyszczy, stając się bardzo popularnym materiałem kuloodpornym.
①Zasada kuloodporna materiałów ceramicznych
Podstawową zasadą ochrony pancerza jest pochłonięcie energii pocisku, spowolnienie go i unieszkodliwienie.Większość tradycyjnych materiałów inżynierskich, takich jak materiały metalowe, pochłania energię poprzez odkształcenie plastyczne konstrukcji, podczas gdy materiały ceramiczne absorbują energię w procesie mikrokruszenia.
Proces pochłaniania energii przez ceramikę kuloodporną można z grubsza podzielić na trzy etapy:
(1) Początkowy etap uderzenia: Pocisk uderza w powierzchnię ceramiczną, powodując tępienie głowicy bojowej i pochłanianie energii podczas procesu kruszenia i formowania małych i twardych fragmentów na powierzchni ceramicznej;
(2) Etap erozji: stępiony pocisk w dalszym ciągu powoduje erozję rozdrobnionego obszaru, tworząc ciągłą warstwę fragmentów ceramicznych;
(3) Etapy odkształcenia, pękania i pękania: Na koniec w ceramice powstają naprężenia rozciągające, które powodują jej pękanie.Następnie płyta tylna odkształca się, a cała pozostała energia jest pochłaniana przez odkształcenie materiału płyty tylnej.W procesie uderzenia pocisku w ceramikę, zarówno pocisk, jak i ceramika ulegają uszkodzeniu.
②Wymagania dotyczące właściwości materiałowych ceramiki kuloodpornej
Ze względu na kruchość samej ceramiki, ulega ona pęknięciu pod wpływem uderzenia pocisku, a nie odkształcenia plastycznego.Pod wpływem obciążenia rozciągającego pękanie następuje najpierw w obszarach niejednorodnych, takich jak pory i granice ziaren.Dlatego, aby zminimalizować mikroskopijną koncentrację naprężeń, ceramika pancerna powinna być wysokiej jakości, o niskiej porowatości (do 99% wartości gęstości teoretycznej) i drobnoziarnistej strukturze.
Nieruchomość | Wpływ na kuloodporność |
Gęstość | Jakość systemu opancerzenia |
Twardość | Stopień uszkodzenia pocisku |
Moduł sprężystości | Transmisja fali stresu |
Intensywność | Odporność na wielokrotne ciosy |
Odporność na pękanie | Odporność na wielokrotne ciosy |
Wzór złamania | Zdolność do pochłaniania energii |
Mikrostruktura (wielkość ziarna, druga faza, przemiana fazowa lub amorficzna (wywołana naprężeniem), porowatość) | Wpływa na całą wydajność opisaną w lewej kolumnie |
Właściwości materiałów i ich wpływ na właściwości kuloodporne
Gęstość ceramiki z węglika krzemu jest stosunkowo niska, ma wysoką twardość, jest opłacalną ceramiką konstrukcyjną, dlatego jest również najczęściej stosowaną ceramiką kuloodporną w Chinach.
Ceramika z węglika boru ma najniższą gęstość i najwyższą twardość spośród tych ceramiki, ale jednocześnie ich wymagania dotyczące technologii przetwarzania są również bardzo wysokie, wymagają spiekania w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem, więc koszt jest również najwyższy spośród tych trzech ceramiki.
Czas publikacji: 22 listopada 2023 r