ใช้เซรามิกสำหรับแผ่นกันกระสุน？ (一)

ในความรู้สึกของผู้คน เซรามิกมีความเปราะบางอย่างไรก็ตาม หลังจากการประมวลผลทางเทคโนโลยีสมัยใหม่ เซรามิกก็ "เปลี่ยนรูป" กลายเป็นวัสดุใหม่ที่แข็งและมีความแข็งแรงสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านวัสดุกันกระสุนที่มีคุณสมบัติทางกายภาพพิเศษ เซรามิกก็ส่องแสง กลายเป็นวัสดุกันกระสุนที่ได้รับความนิยมอย่างมาก

1.หลักการกันกระสุนของวัสดุเซรามิก

หลักการพื้นฐานของการป้องกันเกราะคือการใช้พลังงานของกระสุนปืน ชะลอความเร็วลง และทำให้มันไม่เป็นอันตรายวัสดุวิศวกรรมแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ เช่น วัสดุโลหะ ดูดซับพลังงานผ่านการเสียรูปพลาสติกของโครงสร้าง ในขณะที่วัสดุเซรามิกดูดซับพลังงานผ่านกระบวนการบดย่อยขนาดเล็ก

กระบวนการดูดซับพลังงานของเซรามิกกันกระสุนสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นสามขั้นตอน:

(1) ระยะการกระแทกเริ่มต้น: กระสุนปืนกระทบกับพื้นผิวเซรามิก ทำให้หัวรบทื่อและดูดซับพลังงานในระหว่างกระบวนการบดและสร้างชิ้นส่วนขนาดเล็กและแข็งบนพื้นผิวเซรามิก

(2) ระยะการกัดเซาะ: กระสุนปืนทื่อยังคงกัดกร่อนพื้นที่ที่กระจัดกระจาย ก่อตัวเป็นชั้นเซรามิกที่ต่อเนื่องกัน

(3) ระยะการเสียรูป การแตกร้าว และการแตกหัก: ในที่สุด ความเค้นดึงจะถูกสร้างขึ้นในเซรามิก ทำให้มันแตกละเอียดต่อจากนั้นแผ่นหลังจะเสียรูป และพลังงานที่เหลือทั้งหมดจะถูกดูดซับโดยการเปลี่ยนรูปของวัสดุแผ่นหลังในระหว่างกระบวนการกระสุนปืนกระทบกับเซรามิก ทั้งกระสุนปืนและเซรามิกได้รับความเสียหาย

②ข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติของวัสดุของเซรามิกกันกระสุน

เนื่องจากความเปราะบางของตัวเซรามิกเอง มันจึงแตกหักเมื่อถูกกระแทกจากกระสุนปืน แทนที่จะแตกหักจากพลาสติกภายใต้การกระทำของแรงดึง การแตกหักจะเกิดขึ้นครั้งแรกในพื้นที่ที่ต่างกัน เช่น รูพรุนและขอบเขตของเกรนดังนั้น เพื่อลดความเข้มข้นของความเค้นในระดับจุลภาคให้เหลือน้อยที่สุด ชุดเกราะเซรามิกควรมีคุณภาพสูงโดยมีความพรุนต่ำ (สูงถึง 99% ของค่าความหนาแน่นทางทฤษฎี) และมีโครงสร้างเกรนละเอียด

คุณสมบัติของวัสดุและผลกระทบต่อคุณสมบัติกันกระสุน

ความหนาแน่นของเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ค่อนข้างต่ำ มีความแข็งสูง เป็นเซรามิกโครงสร้างที่คุ้มค่า ดังนั้นจึงเป็นเซรามิกกันกระสุนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในประเทศจีน
เซรามิกโบรอนคาร์ไบด์มีความหนาแน่นต่ำสุดและมีความแข็งสูงสุดในบรรดาเซรามิกเหล่านี้ แต่ในขณะเดียวกัน ความต้องการเทคโนโลยีการประมวลผลก็สูงมากเช่นกัน โดยต้องใช้การเผาผนึกที่อุณหภูมิสูงและความดันสูง ดังนั้นต้นทุนจึงสูงที่สุดในบรรดาเซรามิกทั้งสามชนิดนี้