V vtisu ljudi je keramika krhka.Keramika pa se je po sodobnih tehnoloških obdelavah »preobrazila« in postala trd, visokotrden nov material, predvsem na področju neprebojnih materialov s posebnimi fizikalnimi lastnostmi keramika blesti in postaja zelo priljubljen neprebojni material.
① Načelo neprebojnih keramičnih materialov
Osnovno načelo zaščite oklepov je porabiti energijo izstrelkov, upočasniti in jo narediti neškodljivo.Večina tradicionalnih inženirskih materialov, kot so kovinski materiali, absorbira energijo s plastično deformacijo konstrukcije, medtem ko keramični materiali absorbirajo energijo skozi proces mikro krčenja.
Proces absorpcije energije neprebojne keramike lahko grobo razdelimo na tri stopnje:
(1) Začetna stopnja udarca: izstrelki vpliva na keramično površino, zaradi česar je bojna glava med drobljenjem in oblikovanjem majhnih in trdih fragmentov na keramični površini;
(2) erozijska faza: izstreljeni izstrelki še naprej razpadajo razdrobljeno območje in tvori neprekinjeno plast keramičnih fragmentov;
(3) Stopnje deformacije, razpok in zlom: Končno se v keramiki nastaja natezni stres, zaradi česar se razbije.Nato se zadnja plošča deformira in vsa preostala energija absorbira z deformacijo zadnje plošče.Med postopkom vpliva izstrelkov na keramiko sta poškodovana tako izstrelka kot keramika.
② Pohranjevanja za materialne lastnosti neprebojne keramike
Zaradi krhke keramike je zlomljena, ko jo prizadene izstrelke in ne plastične deformacije.Pod delovanjem natezne obremenitve se zlom najprej pojavi na heterogenih območjih, kot so pore in meje zrn.Zato bi morala biti oklepna keramika z nizko poroznostjo (do 99% vrednosti teoretične gostote) in drobno zrno strukturo za zmanjšanje mikroskopske koncentracije napetosti.
| Lastnina | Vpliv na neprebojno predstavo |
| Gostota | Kakovost oklepa |
| Trdota | Stopnja škode na izstrelku |
| Modul elastičnosti | Prenos stresnega vala |
| Intenzivnost | Odpornost na več udarcev |
| Zlomna žilavost | Odpornost na več udarcev |
| Vzorec zloma | Sposobnost absorpcije energije |
| Mikrostruktura (velikost zrn, druga faza, fazni prehod ali amorfno (stresno povzročena), poroznost) | Vpliva na vse predstave, opisane v levem stolpcu |
Lastnosti materialov in njihovi učinki na neprebojne lastnosti
Keramična gostota silicijevega karbida je sorazmerno nizka, visoka trdota, stroškovno učinkovita konstrukcijska keramika, zato je tudi najbolj razširjena 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.
Čas objave: 22. novembra 2023