Ers dechrau'r flwyddyn hon, mae gwrthdaro byd-eang fel gwrthdaro Rwsia Wcráin a gwrthdaro Palestina Israel wedi denu sylw eang ledled y byd. Mewn amgylchedd mor fyd-eang, mae amddiffyniad cenedlaethol gwahanol wledydd wedi dod yn llawn tyndra yn raddol, sydd wedi gwneud y farchnad ar gyfer rhai deunyddiau milwrol yn boeth iawn yn ddiweddar. Yn eu plith, gan fod y ddau gawr yn y diwydiant cerameg bulletproof, silicon carbide a boron carbide yn sicr ni fydd absent.Do ydych yn gwybod pam cerameg yn bulletproof? Beth yw gofynion perfformiad cerameg gwrth-bwled ar gyfer deunyddiau? Gadewch i ni ei archwilio gyda'n gilydd.
Beth yw egwyddor bulletproof o ddeunyddiau ceramig?
Egwyddor sylfaenol amddiffyn arfwisg yw defnyddio egni taflunydd, arafu'r taflunydd, a chyflawni diniwed. Mae'r mwyafrif helaeth o ddeunyddiau peirianneg traddodiadol, megis deunyddiau metel, yn amsugno ynni trwy ddadffurfiad plastig strwythurol, tra bod deunyddiau ceramig yn amsugno ynni trwy brosesau malu micro. Gellir rhannu'r broses amsugno ynni o serameg gwrth-bwled yn fras yn dri cham:
Cam effaith gychwynnol:
Mae'r taflunydd yn effeithio ar yr wyneb ceramig, gan achosi i'r arfben ddod yn ddi-fin ac yn amsugno egni yn ystod y broses o falu a ffurfio darnau bach a chaled ar yr wyneb ceramig;
Cam erydiad:
Mae'r taflunydd di-fin yn parhau i erydu'r ardal dameidiog, gan ffurfio haen barhaus o ddarnau ceramig;
Camau anffurfio, cracio a thorri asgwrn:
Yn olaf, mae straen tynnol yn cael ei gynhyrchu yn y ceramig, gan achosi iddo dorri asgwrn. Yn dilyn hynny, mae'r panel cefn yn dadffurfio, ac mae'r holl egni sy'n weddill yn cael ei amsugno gan ddadffurfiad deunydd y panel cefn. Yn ystod y broses o effaith projectile ar serameg, mae'r projectile a'r cerameg yn cael eu difrodi.
Beth yw'r gofynion ar gyfer priodweddau materol cerameg gwrth-bwled?
Oherwydd brau cerameg eu hunain, maent yn cael eu torri asgwrn yn hytrach nag anffurfiannau plastig pan fyddant yn destun effaith projectile. O dan lwytho tynnol, mae toriad yn digwydd gyntaf mewn ardaloedd heterogenaidd megis mandyllau a ffiniau grawn. Felly, er mwyn lleihau crynodiad straen micro, dylai cerameg arfwisg fod yn serameg o ansawdd uchel gyda mandylledd isel (hyd at 99% o'r gwerth dwysedd damcaniaethol) a strwythur grawn cain.
Mae yna lawer o fathau o ddeunyddiau ceramig bulletproof, gan gynnwys alwmina, carbid silicon, carbid boron, nitrid silicon, borid titaniwm, ac ati Yn eu plith, ceramig alwmina (Al2O3), ceramig carbid silicon (SiC), a boron carbid ceramig (B4C) yn y ddefnyddir fwyaf. Mae gan serameg alwminiwm ocsid y dwysedd uchaf, ond caledwch cymharol isel, trothwy prosesu is, a phris is. Yn ôl purdeb, fe'u rhennir yn serameg alwminiwm ocsid 85/90/95/99, ac mae'r caledwch a'r pris cyfatebol hefyd yn cynyddu'n ddilyniannol.
Silicon carbid a boron carbid fel deunyddiau crai ar gyfer deunyddiau bulletproof?
Mae gan silicon carbid fond cofalent cryf iawn ac mae ganddo fond cryfder uchel o hyd ar dymheredd uchel. Mae'r nodwedd strwythurol hon yn rhoi priodweddau rhagorol i serameg carbid silicon fel cryfder, caledwch uchel, ymwrthedd gwisgo, ymwrthedd cyrydiad, dargludedd thermol uchel a gwrthsefyll sioc thermol da. Ar yr un pryd, mae cerameg carbid silicon yn gymedrol ac yn gost-effeithiol, sef y cerameg gwrth-bwled a ddefnyddir fwyaf yn Tsieina ac un o'r deunyddiau amddiffyn arfwisg perfformiad uchel mwyaf addawol. Mae gan serameg SiC le datblygu eang ym maes amddiffyn arfwisg, ac mae eu cymwysiadau ym meysydd offer unigol a cherbydau arbennig yn tueddu i fod yn arallgyfeirio. Fel deunydd arfwisg amddiffynnol, o ystyried y ffactorau megis cost a chymhwysiad arbennig, mae paneli ceramig bach a chefnfwrdd cyfansawdd fel arfer yn cael eu bondio i ffurfio targed cyfansawdd ceramig i oresgyn methiant cerameg a achosir gan straen tynnol, ac i sicrhau mai dim ond un darn yn cael ei falu heb ddinistrio'r arfwisg gyfan pan fydd y taflunydd yn treiddio.
Mae boron carbid yn ddeunydd caled iawn y mae ei galedwch yn ail yn unig i galedwch diemwnt a boron nitrid ciwbig. Ymhlith y cerameg hyn, y caledwch yw'r uchaf a'r dwysedd yw'r isaf, dim ond 2.52g/cm3, sef 1/3 o ddur. Modwlws elastig uchel, cyfernod ehangu thermol isel a dargludedd thermol uchel. Yn ogystal, mae gan carbid boron sefydlogrwydd cemegol da, ymwrthedd cyrydiad asid ac alcali, ac nid yw'n adweithio ag asid ac alcali a'r rhan fwyaf o hylifau cyfansawdd anorganig ar dymheredd yr ystafell; Ac nid yw'n wlychu ac yn anadweithiol gyda'r rhan fwyaf o fetelau tawdd. Mae gan carbid boron hefyd allu amsugno niwtron da, nad oes gan ddeunyddiau cerameg eraill. Mae gan B4C y dwysedd isaf ymhlith nifer o serameg arfwisg a ddefnyddir yn gyffredin, ac mae ei modwlws elastig uchel yn ei gwneud yn ddewis da ar gyfer arfwisg milwrol a deunyddiau gofod. Ond ar yr un pryd, mae hefyd angen technoleg prosesu uchel, sy'n gofyn am sintro tymheredd uchel a gwasgedd uchel, felly mae'r gost yr uchaf ymhlith y tair cerameg (tua 10 gwaith yn fwy nag alwmina), sy'n cyfyngu ar ei gymhwysiad eang fel un- arfwisg amddiffynnol cyfnod. O gymharu'r tri math hyn o ddeunyddiau cerameg gwrth-bwled cyffredin, cerameg bulletproof alwmina sydd â'r gost isaf, ond mae ei berfformiad gwrth-bwled yn waeth o lawer na pherfformiad carbid silicon a boron carbid. Felly, mae carbid silicon a charbid boron wedi dod yn ddau ddeunydd ceramig bulletproof mwyaf poblogaidd, sydd yn bennaf mewn unedau cynhyrchu ceramig bulletproof domestig, tra bod cerameg alwmina yn brin. Fodd bynnag, gellir defnyddio alwmina grisial sengl i baratoi cerameg dryloyw, a ddefnyddir yn eang fel deunydd tryloyw gyda swyddogaeth optegol, ac fe'i cymhwysir i offer milwrol megis masgiau gwrth-bwled unigol, ffenestri canfod taflegryn, ffenestri arsylwi cerbydau, perisgop llong danfor ac yn y blaen. .
Daw'r wybodaeth yn yr erthygl hon o'r Rhyngrwyd ac ni chaiff ei defnyddio fel cyngor triniaeth neu gyngor buddsoddi. Os yw'r erthygl hon yn cael effaith ar eich hawliau a'ch diddordebau neu os oes gennych ddiddordeb yn y cynnyrch hwn, cysylltwch â ni mewn pryd fel y gallwn ddarparu mwy o help i chi