У сфері сучасного захисту, з постійним удосконаленням потужності зброї, вимоги до куленепробивних матеріалів стають дедалі жорсткішими.Карбід кремнію, здавалося б, звичайний, але дуже енергійний матеріал, поступово стає новим фаворитом у куленепробивній галузі. Сьогодні ми розкриємо таємничу завісу куленепробивності з карбіду кремнію.
1. Розкриття принципу куленепробивності
Суть броньового захисту полягає у споживанні енергії снарядів, уповільнюючи їх, доки вони не втратять свою небезпеку. Традиційні металеві матеріали покладаються на пластичну деформацію для поглинання енергії, тоді як керамічні матеріали досягають цієї мети за допомогою унікального процесу мікродроблення. Візьмемо, наприклад, куленепробивну кераміку з карбіду кремнію: коли снаряд ударяється, він спочатку миттєво затупляється на поверхні удару, а керамічна поверхня дробиться, утворюючи тверду фрагментовану ділянку. Цей процес схожий на те, якби снаряд «вдарив» молотком і спочатку поглинув енергію; потім затуплений снаряд продовжував рухатися вперед, розмиваючи фрагментовану ділянку та утворюючи суцільний шар керамічних фрагментів; нарешті, кераміка ламається під напругою розтягування, і задня пластина починає деформуватися. Решта енергії повністю поглинається деформацією матеріалу задньої пластини.
2. Чому карбід кремнію може бути куленепробивним?
Карбід кремнію – це сполука, що складається переважно з ковалентних зв'язків, а його зв'язки Si-C можуть зберігати високу міцність за високих температур. Ця унікальна структура наділяє кераміку з карбіду кремнію багатьма чудовими властивостями. Вона має надзвичайно високу твердість, поступаючись лише алмазу, кубічному нітриду бору та карбіду бору серед поширених матеріалів. Вона подібна до воїна в твердих обладунках, здатних сильно протистояти ударам снарядів; водночас вона має меншу щільність і легшу вагу, коли її використовують як куленепробивне спорядження. Незалежно від того, чи використовується воно для індивідуального бою, чи на транспортних засобах та літаках, воно не стане додатковим тягарем, а навпаки, може покращити мобільність бойових підрозділів. Крім того, карбід кремнію також має добру термостійкість та хімічну стійкість до корозії, і може стабільно відігравати роль куленепробивного спорядження в різних складних середовищах.
3. Унікальні переваги реакційно спеченого карбіду кремнію в індивідуальних деталях
У процесі виготовлення карбідокремнієвої кераміки реакційно спечений карбід кремнію (RBSiC) виділяється, особливо придатний для виготовлення деталей на замовлення, з наступних причин:
1. Висока щільність та висока міцність: За умов високої температури вільний вуглець реагує з рідким кремнієм, утворюючи нові кристали карбіду кремнію. Водночас вільний кремній проникає та заповнює пори, значно збільшуючи щільність матеріалу, майже наближаючись до теоретичної щільності. Це не тільки надає матеріалу чудову міцність на стиск та вигин, але й забезпечує йому добру зносостійкість, яка може витримувати високий тиск та сильні ударні умови, що відповідає суворим вимогам до міцності та довговічності деталей, виготовлених на замовлення.
2. Контрольована мікроструктура: Процес реакційного спікання дозволяє точно контролювати ріст зерен, утворюючи дрібні та однорідні мікроструктури. Ця дрібна мікроструктура додатково покращує механічні властивості матеріалу, дозволяючи йому залишатися стабільним та менш схильним до розтріскування або пошкодження під впливом різних складних навантажень, що забезпечує надійну гарантію надійності деталей, виготовлених на замовлення.
3. Висока точність розмірів: Під час процесу ущільнення зміни розмірів реакційно-спеченого карбіду кремнію мінімальні, що має вирішальне значення для деталей, виготовлених на замовлення. Чи то куленепробивна заглушка для одного солдата складної форми, чи то спеціальний захисний компонент транспортного засобу зі суворими вимогами до розмірів, їх можна виготовити з точністю, щоб забезпечити ідеальну сумісність з обладнанням.
4. Добра хімічна стабільність: Реакційно спечений карбід кремнію майже не має відкритих пор, що ускладнює проникнення кисню та агресивних речовин всередину матеріалу, завдяки чому він має надзвичайно високу стійкість до окислення та корозії. Це означає, що вироби з карбіду кремнію, виготовлені на замовлення, можуть підтримувати стабільну роботу, продовжувати термін служби та знижувати витрати на обслуговування в суворих природних або хімічних середовищах протягом тривалого часу.
4. Галузь застосування куленепробивного карбіду кремнію
Завдяки своїм чудовим характеристикам, куленепробивні матеріали з карбіду кремнію широко використовуються в багатьох галузях:
1. Індивідуальне спорядження: підкладка бронежилета з карбіду кремнію, куленепробивний шолом тощо забезпечують солдатам легкість та високий захист, дозволяючи їм гнучко воювати на полі бою, маючи надійний захист.
2. Спеціальні транспортні засоби: такі як броньовані машини, транспортні засоби для перевезення готівки, транспортні засоби для боротьби з тероризмом та боротьби з масовими заворушеннями тощо, оснащені карбідкремнієвою керамічною бронею в ключових частинах, яка може ефективно протистояти різним атакам зі зброєю та захищати безпеку персоналу та важливих матеріалів усередині транспортного засобу.
3. Аерокосмічна промисловість: Куленепробивні матеріали з карбіду кремнію використовуються на озброєних гелікоптерах та інших літальних апаратах для зменшення їхньої власної ваги, покращення льотних характеристик та підвищення їхньої здатності захищати від вогню противника, забезпечуючи безпеку польотів.
З постійним розвитком технологій, куленепробивні матеріали з карбіду кремнію продовжуватимуть розвиватися та впроваджувати інновації, створюючи міцнішу лінію захисту для безпеки. Якщо ви зацікавлені в індивідуальних деталях реакційно спеченої карбідкремнієвої кераміки, будь ласка, зв'яжіться з нами.
Час публікації: 06 червня 2025 р.