V oblasti modernej ochrany sa s neustálym zlepšovaním sily zbraní požiadavky na nepriestrelné materiály stávajú čoraz prísnejšími.Karbid kremíka, zdanlivo obyčajný, ale vysoko energetický materiál, sa postupne stáva novým favoritom v priemysle nepriestrelných materiálov. Dnes odhalíme tajomný závoj nepriestrelnosti z karbidu kremíka.
1. Odhalenie princípu nepriestrelnosti
Jadrom pancierovej ochrany je spotreba energie projektilov a ich spomalenie, až kým nestratia svoju nebezpečnosť. Tradičné kovové materiály sa spoliehajú na plastickú deformáciu na absorbovanie energie, zatiaľ čo keramické materiály dosahujú tento cieľ jedinečným procesom mikrodrvenia. Vezmime si ako príklad nepriestrelnú keramiku z karbidu kremíka, keď projektil dopadne, projektil sa najprv okamžite otupí na nárazovej ploche a keramický povrch sa rozdrví, čím sa vytvorí tvrdá fragmentovaná oblasť. Tento proces je ako keby ste projektilu „udreli kladivom“ a najprv absorbovali energiu. Potom sa otupený projektil ďalej pohybuje vpred, eroduje fragmentovanú oblasť a vytvára súvislú vrstvu keramických fragmentov. Nakoniec sa keramika pod ťahovým napätím zlomí a zadná doska sa začne deformovať. Zvyšná energia je úplne absorbovaná deformáciou materiálu zadnej dosky.
2. Prečo môže byť karbid kremíka nepriestrelný?
Karbid kremíka je zlúčenina zložená prevažne z kovalentných väzieb a jeho väzby Si-C si dokážu udržať vysokú pevnosť pri vysokých teplotách. Táto jedinečná štruktúra dodáva karbid kremíka keramike mnoho vynikajúcich vlastností. Má extrémne vysokú tvrdosť, medzi bežnými materiálmi druhú hneď po diamante, kubickom nitride bóru a karbide bóru. Je ako bojovník v tvrdom brnení, schopný silne odolávať nárazu projektilu; zároveň má nižšiu hustotu a je ľahší, keď sa z neho vyrobí nepriestrelné vybavenie. Či už je určený na individuálny boj alebo je vybavený vozidlami a lietadlami, nestane sa dodatočnou záťažou, ale namiesto toho môže zlepšiť mobilitu bojových jednotiek. Okrem toho má karbid kremíka aj dobrú tepelnú stabilitu a chemickú odolnosť voči korózii a môže stabilne zohrávať nepriestrelnú úlohu v rôznych zložitých prostrediach.
3、 Jedinečné výhody reakčne spekaného karbidu kremíka v zákazkových dieloch
V procese prípravy karbid-kremíkovej keramiky vyniká reakčne spekaný karbid kremíka (RBSiC), ktorý je obzvlášť vhodný na výrobu dielov na mieru z nasledujúcich dôvodov:
1. Vysoká hustota a vysoká pevnosť: Za vysokých teplôt reaguje voľný uhlík s tekutým kremíkom a vytvára nové kryštály karbidu kremíka. Zároveň voľný kremík preniká do pórov a vypĺňa ich, čím výrazne zvyšuje hustotu materiálu, ktorá sa takmer blíži teoretickej hustote. To nielenže dodáva materiálu vynikajúcu pevnosť v tlaku a ohybe, ale mu dodáva aj dobrú odolnosť proti opotrebovaniu, ktorá odoláva vysokému tlaku a nárazom, čím spĺňa prísne požiadavky na pevnosť a odolnosť prispôsobených dielov.
2. Kontrolovateľná mikroštruktúra: Proces reakčného spekania dokáže presne kontrolovať rast zŕn a vytvárať malé a rovnomerné mikroštruktúry. Táto jemná mikroštruktúra ďalej zlepšuje mechanické vlastnosti materiálu, čo mu umožňuje zostať stabilným a menej náchylným na praskanie alebo poškodenie pri rôznych komplexných namáhaniach, čo poskytuje spoľahlivú záruku spoľahlivosti prispôsobených dielov.
3. Vysoká rozmerová presnosť: Počas procesu zhutňovania sú rozmerové zmeny reakčne spekaného karbidu kremíka minimálne, čo je kľúčové pre zákazkové diely. Či už ide o nepriestrelnú zátku pre jedného vojaka so zložitými tvarmi alebo o špeciálny ochranný komponent vozidla s prísnymi požiadavkami na veľkosť, dajú sa presne vyrobiť, aby sa zabezpečila dokonalá kompatibilita so zariadením.
4. Dobrá chemická stabilita: Reakčne spekaný karbid kremíka nemá takmer žiadne otvorené póry, čo sťažuje prenikanie kyslíka a korozívnych látok do vnútra materiálu, a preto má extrémne silnú odolnosť voči oxidácii a korózii. To znamená, že prispôsobené nepriestrelné výrobky z karbidu kremíka si stále dokážu udržať stabilný výkon, predĺžiť životnosť a dlhodobo znižovať náklady na údržbu v náročnom prírodnom alebo chemickom prostredí.
4. Oblasť použitia nepriestrelného karbidu kremíka
Vďaka svojmu vynikajúcemu výkonu sa nepriestrelné materiály z karbidu kremíka široko používajú vo viacerých oblastiach:
1. Individuálne vybavenie: podšívka z karbidu kremíka, nepriestrelná prilba atď. poskytuje vojakom ľahkú a vysokú ochranu, čo im umožňuje flexibilne bojovať na bojisku a zároveň mať spoľahlivú bezpečnostnú ochranu.
2. Špeciálne vozidlá: ako napríklad obrnené vozidlá, vozidlá na prepravu hotovosti, vozidlá na boj proti terorizmu a potláčanie nepokojov atď. sú v kľúčových častiach vybavené keramickým pancierom z karbidu kremíka, ktorý dokáže účinne odolávať rôznym útokom zbraňami a chrániť bezpečnosť personálu a dôležitých materiálov vo vnútri vozidla.
3. Letectvo a kozmonautika: Nepriestrelné materiály z karbidu kremíka sa používajú na ozbrojených vrtuľníkoch a iných lietadlách na zníženie ich vlastnej hmotnosti, zlepšenie letových výkonov a zvýšenie ich schopnosti chrániť sa pred nepriateľskou paľbou, čím sa zabezpečí bezpečnosť letu.
S neustálym pokrokom v technológii sa nepriestrelné materiály z karbidu kremíka budú naďalej vyvíjať a inovovať, čím sa vybuduje silnejšia obranná línia pre bezpečnostnú ochranu. Ak máte záujem o prispôsobené diely z reakčne spekanej karbidovej keramiky kremíka, neváhajte nás kontaktovať.
Čas uverejnenia: 6. júna 2025