Céramiques SiC frittées : avantages des produits balistiques en céramique SiC
Produits pare-balles en céramique de carbure de siliciumsont de plus en plus populaires dans le domaine de la protection personnelle et militaire en raison de leurs excellentes performances et performances. Ces céramiques ont une teneur en SiC ≥99 % et une dureté (HV0,5) ≥2600, ce qui en fait le matériau de choix pour les applications balistiques telles que les gilets pare-balles et les équipements de protection pour chars et véhicules blindés.
Le produit principal de cette série est une feuille pare-balles en céramique de carbure de silicium. Sa faible densité et son poids léger le rendent très approprié pour l'équipement pare-balles des soldats individuels, notamment comme doublure intérieure des gilets pare-balles. De plus, il offre des avantages significatifs en termes de durabilité, de résistance et de stabilité thermique.
Les céramiques de carbure de silicium (SiC) ont deux structures cristallines, le β-SiC cubique et le α-SiC hexagonal. Ces céramiques ont de fortes liaisons covalentes, de meilleures propriétés mécaniques, une résistance à l'oxydation, une résistance à l'usure et un coefficient de frottement inférieur à celui d'autres céramiques telles que l'alumine et le carbure de bore. Leur conductivité thermique élevée, leur faible coefficient de dilatation thermique et leur excellente résistance aux chocs thermiques et à la corrosion chimique facilitent encore davantage leur large gamme d'applications.
Le principe pare-balles de la céramique en carbure de silicium réside dans sa capacité à dissiper et à absorber l’énergie des balles. Alors que les matériaux d’ingénierie traditionnels absorbent l’énergie par déformation plastique, les matériaux céramiques, notamment le carbure de silicium, le font par microfractures.
Le processus d’absorption d’énergie des céramiques pare-balles en carbure de silicium peut être divisé en trois étapes. Au cours de la phase d'impact initiale, la balle frappe la surface en céramique, émoussant la balle et écrasant la surface en céramique, créant de petites zones dures et fragmentées. Pendant la phase d’érosion, la balle contondante continue d’éroder la zone des débris, formant une couche continue de débris de céramique. Enfin, lors des phases de déformation, de fissure et de fracture, la céramique est soumise à des contraintes de traction, conduisant à sa rupture éventuelle. L'énergie restante est ensuite dissipée par déformation du matériau de la plaque arrière.
Ces excellentes propriétés et le processus d'absorption d'énergie en trois étapes permettent aux produits balistiques en céramique de carbure de silicium de neutraliser efficacement l'impact des balles et de les rendre inoffensifs. L'indice de protection contre les balles atteint le niveau 4 de la norme américaine, qui offre une protection maximale et constitue le premier choix des experts militaires au monde.
Pour résumer, les séries de produits pare-balles en céramique de carbure de silicium fritté et en céramique de carbure de silicium présentent des avantages uniques en termes de propriétés mécaniques, de stabilité thermique et d'efficacité pare-balles. Grâce à leurs propriétés supérieures, ces céramiques sont largement utilisées comme matériaux de revêtement pour les gilets pare-balles et les dispositifs de protection des chars et des véhicules blindés. Leur faible densité et leur légèreté les rendent idéaux pour la protection balistique personnelle. À mesure que la technologie continue de progresser, nous pouvons nous attendre à de nouveaux développements et applications de ces remarquables céramiques dans la protection personnelle et militaire.
Heure de publication : 24 août 2023