Ningbo Tianhong Security Technology Co., Ltd.

To je keramična uporaba za neprebojne plošče

③Najpogosteje uporabljen neprebojni keramični material

Od 21. stoletja se je neprebojna keramika hitro razvila in obstaja veliko vrst, vključno z aluminijevim oksidom, silicijevim karbidom, borovim karbidom, silicijevim nitridom, titanovim boridom itd., med katerimi so keramika iz aluminijevega oksida (Al₂O₃), keramika iz silicijevega karbida (SiC), Keramika borove karbide (B4C) je najpogosteje uporabljena.

Alumina keramika ima najvišjo gostoto, vendar je trdota razmeroma nizka, prag obdelave je nizka, cena je nizka, glede na čistost je razdeljena na 85/90/95/99 Keramika, ustrezna trdota in cena se tudi povečata. po vrsti.

Materiali Gostota /(kg*m²) Elastični modul /

(GN*m²)

HV Enakovredno ceni aluminijevega oksida
Boron karbide 2500 400 30000 X 10
Aluminijev oksid 3800 340 15000 1
Titanov diborid 4500 570 33000 X10
Silicijev karbid 3200 370 27000 X5
Oksidacijska plošča 2800 415 12000 X10
BC/SiC 2600 340 27500 X7
Steklokeramika 2500 100 6000 1
Silicijev nitrid 3200 310 17000 X5

Primerjava lastnosti različnih neprebojnih keramik

Keramična gostota silicijevega karbida je relativno nizka, visoka trdota, je stroškovno učinkovita strukturna keramika, zato je tudi najpogosteje uporabljena neprebojna keramika na Kitajskem.

Keramika borovega karbida ima najnižjo gostoto in najvišjo trdoto med te keramike, hkrati pa so njihove zahteve za tehnologijo obdelave tudi zelo visoke, kar zahteva visoko temperaturno in visokotlačno sintranje, zato so stroški tudi najvišji med temi tremi keramiki.

ASVSFB (1)

V primerjavi s temi tremi pogostejšimi neprebojnimi keramičnimi materiali ima neprebojna keramika iz aluminijevega oksida najnižjo ceno, vendar je neprebojna zmogljivost veliko manjša kot pri silicijevem karbidu in borovem karbidu, zato trenutne domače proizvodne enote neprebojne keramike iz silicijevega karbida in borovega karbida neprebojne, medtem ko Keramika alumina je redka.Vendar pa se lahko monokristalni aluminijev oksid uporabi za pripravo prozorne keramike, ki se pogosto uporablja kot prozorni material s svetlobnimi funkcijami in se uporablja v vojaški opremi, kot so neprebojne maske za posamezne vojake, okna za zaznavanje izstrelkov, okna za opazovanje vozil in podmorniški periskopi.

④two najbolj priljubljenih neprebojnih keramičnih materialov

Neprebojna keramika iz silicijevega karbida

Kovalentna vez silicijevega karbida je zelo močna in ima še vedno visoko trdnost vezi pri visoki temperaturi.Ta konstrukcijska značilnost daje silikonski karbidni keramiki odlično moč, visoko trdoto, odpornost na obrabo, korozijsko odpornost, visoko toplotno prevodnost, dobro odpornost na toplotni udar in druge lastnosti.Obenem je cena iz silicijevega karbida zmerna, stroškovno učinkovita, eden najbolj obetavnih visokozmogljivih oklepnih materialov.

Keramika iz silicijevega karbida ima širok razvojni prostor na področju zaščite oklepov, njihove uporabe na področju posamezne opreme in posebnih vozil pa so ponavadi razpršene.Če se uporablja kot zaščitni oklepni material, glede na stroške in posebne primeri in druge dejavnike je ponavadi majhna razporeditev keramičnih plošč in sestavljene hrbtne plošče, vezane na keramično kompozitno ciljno ploščo, da se zaradi nateznega stresa premakne okvara keramike in zagotoviti, da preboj projektila razbije samo en kos, ne da bi poškodoval celoten oklep.

asvsfb (2)

Neprebojna keramika Boron karbide

Borov karbid je trdota znanih materialov po diamantu in supertrdem materialu kubičnega borovega nitrida, trdota do 3000 kg/mm²;Gostota je nizka, le 2,52 g/cm³, kar je 1/3 jekla;Visok elastični modul, 450GPA;Visoka tališča, približno 2447 ℃;Koeficient toplotnega raztezanja je nizek, toplotna prevodnost pa visoka.Poleg tega ima boronski karbid dobro kemično stabilnost, kislino in alkalno korozijsko odpornost, pri sobni temperaturi ne reagira s kislino in bazo ter večino anorganskih spojinskih tekočin, le v hidrofluorovi kislini-sulfurični kislini, hidrooročno kislino mešana tekočina, ki ima počasno korozij ;In večina staljenih kovin se ne navlaži, ne deluje.Borov karbid ima tudi dobro sposobnost absorpcije nevtronov, kar ni na voljo v drugih keramičnih materialih.B4C ima najnižjo gostoto več pogosto uporabljenih oklepnih keramike, v kombinaciji z visokim modulom elastičnosti, zaradi česar je dobra izbira za materiale na vojaškem oklepu in vesoljskih poljih.Glavni problem B4C je, da je drag (približno 10-krat večji od glinice) in krhka, kar omejuje široko uporabo kot enofazni zaščitni oklep.

ASVSFB (3)

⑤ Metoda priprave neprebojne keramike.

Tehnologija priprave Značilnosti procesa
Prednost
Sintranje v vročem stiskanju Z nizko temperaturo sintranja in kratkim časom sintranja je mogoče dobiti keramiko s fino zrno in visoko relativno gostoto ter dobre mehanske lastnosti.
Sintranje pod visokim pritiskom Doseganje hitrega sintranja pri nizki temperaturi, povečana stopnja zgoščevanja.
Sintranje z vročim izostatičnim stiskanjem Keramiko z visoko zmogljivostjo in kompleksno obliko lahko pripravite z nizko temperaturo sintranja, kratkim časom rakanja in enakomernim krčenjem slabega telesa.
Mikrovalovno sintranje Hitro zgoščevanje, enakomerno segrevanje brez gradienta, izboljšana struktura materiala, izboljšana učinkovitost materiala, visoka učinkovitost in varčevanje z energijo.
Sintranje v plazmi z razelektritvijo Čas sintranja je kratek, temperatura sintranja je nizka, keramična zmogljivost je dobra, gostota gradientnega materiala za visoko energijsko sintranje pa je visoka.
Metoda taljenja s plazemskim žarkom Prašna surovina je v celoti stopiti, ne omejuje velikosti delcev praška, ne potrebuje toka nizkega tališča, izdelek pa ima gosto strukturo.
Reakcijsko sintranje Tehnologija izdelave skoraj neto velikosti, preprost postopek, nizki stroški, lahko pripravi velike dele kompleksne oblike.
Breztlačno sintranje Obstaja veliko primernih metod oblikovanja, ki jih je mogoče uporabiti za zapletene in debele velike dele in primerne tudi za obsežno industrijsko proizvodnjo.
Sintranje v tekoči fazi Nizka temperatura sintranja, nizka poroznost, drobna zrna, visoka gostota, visoka trdnost

 

Tehnologija priprave Značilnosti procesa
Slabost
Sintranje v vročem stiskanju Postopek je bolj zapleten, zahteve glede materialov in opreme za kalupe so visoke, proizvodna učinkovitost je nizka, proizvodni stroški so visoki, obliko pa je mogoče pripraviti samo s preprostimi izdelki.
Sintranje pod visokim pritiskom Lahko pripravi samo izdelke preprostih oblik, nizko proizvodnjo, visoko naložbo v opremo, visoke pogoje sintranja in visoko porabo energije.Trenutno je le v fazi raziskav
Sintranje z vročim izostatičnim stiskanjem Stroški opreme so visoki, velikost obdelovanca, ki ga je treba obdelati, pa je omejena
Mikrovalovno sintranje Teoretično tehnologijo je treba izboljšati, opreme primanjkuje in se ni široko uporabljala
Sintranje v plazmi z razelektritvijo
Metoda taljenja s plazemskim žarkom
Reakcijsko sintranje Preostali silicij zmanjša visokotemperaturne mehanske lastnosti, korozijsko odpornost in oksidacijsko odpornost materiala.
Breztlačno sintranje Temperatura sintranja je visoka, obstaja določena poroznost, trdnost je relativno nizka in obstaja približno 15-odstotno prostorninsko krčenje.
Sintranje v tekoči fazi Je nagnjen k deformacijam, velikemu krčenju in težko nadzorovati dimenzijsko natančnost

 

Keramika

AL2O3.B4 C .SiC

AL2O3

AL2O3.B4 C .SiC

AL2O3

AL2O3.B4 C .SiC

AL2O3
B4 C .SiC

AL2O3.B4 C .SiC

.SiC

Nadgradnja neprebojne keramike

Čeprav je neprebojni potencial silicijevega karbida in borovega karbida zelo velik, ne moremo prezreti problema lomne žilavosti in slabe krhkosti enofazne keramike.Razvoj sodobne znanosti in tehnologije je postavil zahteve za funkcionalnost in ekonomičnost neprebojne keramike: večnamenskost, visoka zmogljivost, majhna teža, nizka cena in varnost.Zato v zadnjih letih strokovnjaki in učenjaki upajo, da bodo dosegli ojačitev, lahkotnost in ekonomičnost keramike z mikroprilagajanjem, vključno s kompozitom večkomponentnega keramičnega sistema, funkcionalno gradientno keramiko, večplastno zasnovo strukture itd., in tak oklep je lahek težo v primerjavi z današnjim oklepom in bolje izboljšati mobilno zmogljivost bojnih enot.

Funkcionalno razvrščena keramika kaže redne spremembe v lastnostih materiala skozi mikrokozmični dizajn.Na primer, titanov borid in titanov kovinski in aluminijev oksid, silicijev karbid, borov karbid, silicijev nitrid in kovinski aluminij ter drugi kovinsko-keramični kompozitni sistemi, učinkovitost spreminjanja gradienta vzdolž položaja debeline, to je priprava visoke trdote prehod na visoko žilavo neprebojno keramiko.

Nanometrska multifazna keramika je sestavljena iz submikronskih ali nanometrskih disperzijskih delcev, dodanih v matrično keramiko.Kot so sic-si3n4-al2o3, b4c-sic itd., Se trdota, žilavost in moč keramike nekoliko izboljšajo.Poroča se, da zahodne države preučujejo sintranje nano-lestvice prahu za pripravo keramike z velikostjo zrn na desetine nanometrov, da bi dosegle materialno moč in žilavost, pričakovati pa se bo, da bo v tem pogledu dosegla velik preboj.

Povzeti

Ne glede na to, ali gre za enofazno keramiko ali večfazno keramiko, najboljše neprebojne keramične materiale ali neločljivo povezane s silicijevim karbidom, borov karbid teh dveh materialov.Zlasti pri materialih iz borovega karbida z razvojem tehnologije sintranja postajajo odlične lastnosti keramike iz borovega karbida vedno bolj izrazite, njihova uporaba na področju neprebojnosti pa se bo še naprej razvijala.


Čas objave: 14. december 2023