Sintrad SiC-keramik: Fördelar med ballistiska SiC-keramiska produkter
Kulskyddande produkter i kiselkarbid, keramiskablir alltmer populära inom personligt och militärt skydd tack vare deras utmärkta prestanda. Dessa keramiker har ett SiC-innehåll ≥99% och en hårdhet (HV0.5) ≥2600, vilket gör dem till det material man väljer för ballistiska tillämpningar som skottsäkra västar och skyddsutrustning för stridsvagnar och pansarfordon.
Huvudprodukten i denna serie är skottsäker keramisk plåt av kiselkarbid. Dess låga densitet och lätta vikt gör den mycket lämplig för enskilda soldaters skottsäkra utrustning, särskilt som innerfoder i skottsäkra västar. Dessutom erbjuder den betydande fördelar när det gäller hållbarhet, styrka och termisk stabilitet.
Kiselkarbidkeramik (SiC) har två kristallstrukturer, kubisk β-SiC och hexagonal α-SiC. Dessa keramer har starka kovalenta bindningar, bättre mekaniska egenskaper, oxidationsbeständighet, slitstyrka och en lägre friktionskoefficient än andra keramer som aluminiumoxid och borkarbid. Deras höga värmeledningsförmåga, låga värmeutvidgningskoefficient och utmärkta motståndskraft mot termisk chock och kemisk korrosion underlättar ytterligare deras breda tillämpningar.
Principen för skottsäkerhet hos kiselkarbidkeramik ligger i dess förmåga att avleda och absorbera kulenergi. Medan traditionella konstruktionsmaterial absorberar energi genom plastisk deformation, gör keramiska material, inklusive kiselkarbid, det genom mikrosprickor.
Energiabsorptionsprocessen för skottsäkra kiselkarbidkeramik kan delas in i tre steg. Under den inledande anslagsfasen träffar kulan den keramiska ytan, vilket mattar kulan och krossar den keramiska ytan, vilket skapar små, hårda fragmenterade områden. Under erosionsfasen fortsätter den trubbiga kulan att erodera skräpområdet och bildar ett kontinuerligt lager av keramiskt skräp. Slutligen, under deformations-, sprick- och brottfaserna, utsätts keramiken för dragspänningar, vilket leder till att den slutligen brister. Den återstående energin avges sedan genom deformation av bakplattans material.
Dessa utmärkta egenskaper och den trestegsiga energiabsorptionsprocessen gör att ballistiska produkter av kiselkarbidkeram effektivt neutraliserar kulornas stötar och gör dem ofarliga. Skottsäkerhetsklassificeringen når den amerikanska standardnivå 4, vilket ger maximalt skydd och är förstahandsvalet för militära experter i världen.
Sammanfattningsvis har sintrade kiselkarbidkeramik- och skottsäkra produktserier av kiselkarbidkeramik unika fördelar när det gäller mekaniska egenskaper, termisk stabilitet och skottsäker effektivitet. Med sina överlägsna egenskaper används dessa keramikmaterial i stor utsträckning som fodermaterial för skottsäkra västar och skyddsanordningar för stridsvagnar och bepansrade fordon. Deras låga densitet och lätta vikt gör dem idealiska för personligt ballistiskt skydd. I takt med att tekniken fortsätter att utvecklas kan vi förvänta oss ytterligare utvecklingar och tillämpningar av dessa anmärkningsvärda keramikmaterial inom personligt och militärt skydd.
Publiceringstid: 24 augusti 2023