③Il-materjal taċ-ċeramika bulletproof l-aktar użat komunement
Sa mis-seklu 21, ċeramika bulletproof żviluppaw malajr, u hemm ħafna tipi, inklużi alumina, karbur tas-silikon, karbur tal-boron, nitrur tas-silikon, borur tat-titanju, eċċ., fosthom ċeramika tal-alumina (Al₂O₃), ċeramika tal-karbur tas-silikon (SiC), ċeramika tal-karbur tal-boron (B4C) huma l-aktar użati.
Iċ-ċeramika tal-alumina għandha l-ogħla densità, iżda l-ebusija hija relattivament baxxa, il-limitu tal-ipproċessar huwa baxx, il-prezz huwa baxx, skont il-purità hija maqsuma f'ċeramika tal-alumina 85/90/95/99, l-ebusija u l-prezz korrispondenti jiżdiedu wkoll min-naħa tagħha.
| Materjali | Densità /(kg*m²) | Modulu elastiku / (GN*m²) | HV | Ekwivalenti għall-prezz tal-alumina |
| Karbur tal-boron | 2500 | 400 | 30000 | X 10 |
| Ossidu tal-aluminju | 3800 | 340 | 15000 | 1 |
| Diborur tat-titanju | 4500 | 570 | 33000 | X10 |
| Karbur tas-silikon | 3200 | 370 | 27000 | X5 |
| Kisi ta' ossidazzjoni | 2800 | 415 | 12000 | X10 |
| BC/SiC | 2600 | 340 | 27500 | X7 |
| Ċeramika tal-ħġieġ | 2500 | 100 | 6000 | 1 |
| Nitrur tas-silikon | 3200 | 310 | 17000 | X5 |
Tqabbil tal-proprjetajiet ta 'ċeramika bulletproof differenti
Id-densità taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon hija relattivament baxxa, ebusija għolja, hija ċeramika strutturali kost-effettiva, għalhekk hija wkoll iċ-ċeramika bulletproof l-aktar użata fiċ-Ċina.
Iċ-ċeramika tal-karbur tal-boron għandha l-inqas densità u l-ogħla ebusija fost dawn iċ-ċeramika, iżda fl-istess ħin, ir-rekwiżiti tagħhom għat-teknoloġija tal-ipproċessar huma wkoll għoljin ħafna, li jeħtieġu temperatura għolja u sinterizzazzjoni bi pressjoni għolja, għalhekk l-ispiża hija wkoll l-ogħla fost dawn it-tliet ċeramika.
Meta mqabbla ma 'dawn it-tliet materjali taċ-ċeramika bulletproof aktar komuni, iċ-ċeramika tal-balal tal-alumina għandha l-inqas spiża, iżda l-prestazzjoni tal-balal hija ferm inqas minn karbur tas-silikon u karbur tal-boron, għalhekk l-unitajiet attwali ta' produzzjoni domestika taċ-ċeramika bulletproof f'karbur tas-silikon u karbur tal-boron bulletproof, filwaqt li ċeramika alumina huma rari.Madankollu, l-alumina tal-kristall singolu tista 'tintuża biex tipprepara ċeramika trasparenti, li tintuża ħafna bħala materjali trasparenti b'funzjonijiet ħfief, u huma applikati f'tagħmir militari bħal maskri individwali ta' suldat bulletproof, Windows ta 'skoperta ta' missili, Windows ta 'osservazzjoni ta' vetturi, u periskopji sottomarini.
④ Tnejn mill-aktar materjali taċ-ċeramika bulletproof popolari
Ċeramika tal-balal tal-karbur tas-silikon
Ir-rabta kovalenti tal-karbur tas-silikon hija qawwija ħafna u għad għandha twaħħil ta 'saħħa għolja f'temperatura għolja.Din il-karatteristika strutturali tagħti ċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon saħħa eċċellenti, ebusija għolja, reżistenza għall-ilbies, reżistenza għall-korrużjoni, konduttività termali għolja, reżistenza tajba għal xokk termali u proprjetajiet oħra.Fl-istess ħin, il-prezz taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon huwa moderat, kost-effettiv, huwa wieħed mill-aktar materjali ta 'protezzjoni tal-armatura ta' prestazzjoni għolja promettenti.
Iċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon għandha spazju ta 'żvilupp wiesa' fil-qasam tal-protezzjoni tal-armatura, u l-applikazzjonijiet tagħhom fil-qasam tat-tagħmir individwali u l-vetturi speċjali għandhom it-tendenza li jkunu diversifikati.Meta jintuża bħala materjal ta 'armatura protettiva, meta wieħed iqis l-ispiża u l-okkażjonijiet ta' applikazzjoni speċjali u fatturi oħra, ġeneralment ikun arranġament żgħir ta 'pannelli taċ-ċeramika u backplane kompost magħqud fi pjanċa tal-mira kompost taċ-ċeramika, biex tegħleb il-falliment taċ-ċeramika minħabba stress tensili, u biex jiġi żgurat li l-penetrazzjoni tal-projettili tfarrak biss biċċa waħda mingħajr ma ssir ħsara lill-armatura kollha.
Ċeramika tal-balal tal-karbur tal-boron
Il-karbur tal-boron huwa l-ebusija ta 'materjali magħrufa wara djamant u nitrur tal-boron kubu materjal superhard, ebusija sa 3000kg/mm²;Id-densità hija baxxa, 2.52g/cm³ biss, li hija 1/3 ta 'l-azzar;Modulu elastiku għoli, 450GPa;Punt ta 'tidwib għoli, madwar 2447 ℃;Il-koeffiċjent ta 'espansjoni termali huwa baxx u l-konduttività termali hija għolja.Barra minn hekk, il-karbur tal-boron għandu stabbiltà kimika tajba, reżistenza għall-korrużjoni ta 'l-aċidu u l-alkali, f'temperatura tal-kamra ma jirreaġixxix ma' aċidu u bażi u l-biċċa l-kbira tal-likwidi komposti inorganiċi, biss f'aċidu idrofluworiku-aċidu sulfuriku, likwidu mħallat ta 'aċidu idrofluworiku-aċidu nitriku għandu korrużjoni bil-mod ;U l-biċċa l-kbira tal-metalli mdewweb ma xarrabx, ma jaġixxux.Il-karbur tal-boron għandu wkoll kapaċità tajba li jassorbi n-newtroni, li mhix disponibbli f'materjali taċ-ċeramika oħra.B4C għandu l-inqas densità ta 'bosta ċeramika tal-armatura użata komunement, flimkien ma' modulu għoli ta 'elastiċità, li jagħmilha għażla tajba għal materjali fl-oqsma tal-korazza militari u spazjali.Il-problema ewlenija ta 'B4C hija li hija għalja (madwar 10 darbiet dik ta' l-alumina) u fraġli, li tillimita l-applikazzjoni wiesgħa tagħha bħala armatura protettiva ta 'fażi waħda.
⑤Metodu ta 'preparazzjoni ta' ċeramika bulletproof.
| Teknoloġija tal-preparazzjoni | Karatteristiċi tal-proċess | |
| Vantaġġ | ||
| Sinterizzazzjoni tal-istampa sħuna | B'temperatura ta 'sinterizzazzjoni baxxa u ħin qasir ta' sinterizzazzjoni, jistgħu jinkisbu ċeramika b'qamħ fin u densità relattiva għolja u proprjetajiet mekkaniċi tajbin. | |
| Sinterizzazzjoni ta 'pressjoni superhigh | Ikseb sinterizzazzjoni mgħaġġla, b'temperatura baxxa, rata ta 'densifikazzjoni miżjuda. | |
| Sinterizzazzjoni tal-ippressar iżostatika sħuna | Iċ-ċeramika bi prestazzjoni għolja u forma kumplessa tista 'titħejja b'temperatura ta' sinterizzazzjoni baxxa, ħin qasir ta 'rapping u jinxtorob uniformi tal-ġisem ħażin. | |
| Sinterizzazzjoni bil-microwave | Densifikazzjoni rapida, tisħin uniformi gradjent żero, itejbu l-istruttura tal-materjal, itejbu l-prestazzjoni tal-materjal, effiċjenza għolja u iffrankar tal-enerġija. | |
| Sinterizzazzjoni tal-plażma tal-iskarika | Il-ħin tas-sinterizzazzjoni huwa qasir, it-temperatura tas-sinterizzazzjoni hija baxxa, il-prestazzjoni taċ-ċeramika hija tajba, u d-densità tal-materjal tal-gradjent tas-sinterizzazzjoni ta 'enerġija għolja hija għolja. | |
| Metodu tat-tidwib tar-raġġ tal-plażma | Il-materja prima tat-trab hija mdewba bis-sħiħ, mhix ristretta mid-daqs tal-partiċelli tat-trab, m'għandhiex bżonn fluss ta 'punt ta' tidwib baxx, u l-prodott għandu struttura densa. | |
| Sinterizzazzjoni tar-reazzjoni | Qrib it-teknoloġija tal-manifattura tad-daqs nett, proċess sempliċi, prezz baxx, jista 'jħejji daqs kbir, partijiet ta' forma kumplessa. | |
| Sinterizzazzjoni mingħajr pressjoni | Il-prodott għandu prestazzjoni eċċellenti ta 'temperatura għolja, proċess ta' sinterizzazzjoni sempliċi u prezz baxx.Hemm ħafna metodi ta 'formazzjoni xierqa, li jistgħu jintużaw għal partijiet kbar kumplessi u ħoxnin, u adattati wkoll għal produzzjoni industrijali fuq skala kbira. | |
| Sinterizzazzjoni tal-fażi likwida | Temperatura baxxa tas-sinterizzazzjoni, porożità baxxa, qamħ fin, densità għolja, qawwa għolja | |
| Teknoloġija tal-preparazzjoni | Karatteristiċi tal-proċess | |
| Żvantaġġ | ||
| Sinterizzazzjoni tal-istampa sħuna | Il-proċess huwa aktar kumpless, il-materjali tal-moffa u r-rekwiżiti tat-tagħmir huma għoljin, l-effiċjenza tal-produzzjoni hija baxxa, l-ispiża tal-produzzjoni hija għolja, u l-forma tista 'tiġi ppreparata biss bi prodotti sempliċi. | |
| Sinterizzazzjoni ta 'pressjoni superhigh | Jista 'biss jipprepara prodotti b'forom sempliċi, produzzjoni baxxa, investiment għoli ta' tagħmir, kundizzjonijiet għoljin ta 'sinterizzazzjoni, u konsum għoli ta' enerġija.Bħalissa, huwa biss fl-istadju ta 'riċerka | |
| Sinterizzazzjoni tal-ippressar iżostatika sħuna | L-ispiża tat-tagħmir hija għolja, u d-daqs tal-biċċa tax-xogħol li trid tiġi pproċessata hija limitata | |
| Sinterizzazzjoni bil-microwave | It-teknoloġija teoretika teħtieġ titjib, it-tagħmir huwa nieqes, u ma ġiex applikat b'mod wiesa ' | |
| Sinterizzazzjoni tal-plażma tal-iskarika | It-teorija bażika trid titjieb, il-proċess huwa kumpless, u l-ispiża hija għolja, li ma ġietx industrijalizzata. | |
| Metodu tat-tidwib tar-raġġ tal-plażma | Rekwiżiti għoljin ta 'tagħmir ma nkisbux għal applikazzjoni mifruxa. | |
| Sinterizzazzjoni tar-reazzjoni | Is-silikon residwu jnaqqas il-proprjetajiet mekkaniċi ta 'temperatura għolja, ir-reżistenza għall-korrużjoni u r-reżistenza għall-ossidazzjoni tal-materjal. | |
| Sinterizzazzjoni mingħajr pressjoni | It-temperatura tas-sinterizzazzjoni hija għolja, hemm ċerta porożità, is-saħħa hija relattivament baxxa, u hemm madwar 15% tnaqqis fil-volum. | |
| Sinterizzazzjoni tal-fażi likwida | Huwa suxxettibbli għal deformazzjoni, jinxtorob kbir u diffiċli biex tikkontrolla l-eżattezza dimensjonali | |
| Ċeramika |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| AL2O3 |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| AL2O3 |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| AL2O3 |
| B4 C .SiC |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| .SiC |
Aġġornament taċ-ċeramika kontra l-balal
Għalkemm il-potenzjal tal-balal tal-karbur tas-silikon u tal-karbur tal-boron huwa kbir ħafna, il-problema tat-toughness tal-ksur u l-fraġilità fqira taċ-ċeramika ta 'fażi waħda ma tistax tiġi injorata.L-iżvilupp tax-xjenza u t-teknoloġija moderna ressaq rekwiżiti għall-funzjonalità u l-ekonomija taċ-ċeramika bulletproof: b'ħafna funzjonijiet, prestazzjoni għolja, piż ħafif, prezz baxx u sigurtà.Għalhekk, f'dawn l-aħħar snin, l-esperti u l-istudjużi jittamaw li jiksbu t-tisħiħ, ħfief u ekonomiku taċ-ċeramika permezz ta 'mikro-aġġustament, inkluż kompost ta' sistema taċ-ċeramika b'ħafna komponenti, ċeramika gradjent funzjonali, disinn ta 'struttura f'saffi, eċċ., U tali armatura hija ħafifa f' piż meta mqabbel ma 'l-Armor tal-lum, u jtejjeb aħjar il-prestazzjoni mobbli ta' unitajiet ta 'ġlieda.
Iċ-ċeramika gradata b'mod funzjonali turi bidliet regolari fil-proprjetajiet tal-materjal permezz ta 'disinn mikrokożmiku.Pereżempju, borur tat-titanju u metall tat-titanju u ossidu tal-aluminju, karbur tas-silikon, karbur tal-boron, nitrur tas-silikon u aluminju tal-metall u sistemi oħra komposti tal-metall/ċeramika, il-prestazzjoni tal-bidla tal-gradjent tul il-pożizzjoni tal-ħxuna, jiġifieri, il-preparazzjoni ta 'ebusija għolja transizzjoni għal ċeramika bulletproof ta 'ebusija għolja.
Iċ-ċeramika multifażi tan-nanometru hija magħmula minn partiċelli ta 'dispersjoni ta' submicron jew nanometru miżjuda maċ-ċeramika tal-matriċi.Bħal SiC-Si3N4-Al2O3, B4C-SiC, eċċ., L-ebusija, l-ebusija u s-saħħa taċ-ċeramika għandhom ċertu titjib.Huwa rrappurtat li l-pajjiżi tal-Punent qed jistudjaw is-sinterizzazzjoni ta 'trab nano-skala biex jippreparaw ċeramika b'daqs ta' qamħ ta 'għexieren ta' nanometri biex jiksbu saħħa u toughness materjali, u ċeramika bulletproof hija mistennija tikseb avvanz kbir f'dan ir-rigward.
Qosor
Kemm jekk hija ċeramika b'fażi waħda jew ċeramika b'ħafna fażijiet, l-aħjar materjali taċ-ċeramika li ma jgħaddix mill-balal jew inseparabbli minn karbur tas-silikon, karbur tal-boron dawn iż-żewġ materjali.Speċjalment għall-materjali tal-karbur tal-boron, bl-iżvilupp tat-teknoloġija tas-sinterizzazzjoni, il-proprjetajiet eċċellenti taċ-ċeramika tal-karbur tal-boron qed isiru aktar u aktar prominenti, u l-applikazzjonijiet tagħhom fil-qasam tal-balal se jiġu żviluppati aktar.
Ħin tal-post: Diċ-14-2023