En la impresión popular, la cerámica es frágil. Sin embargo, después del procesamiento con tecnología moderna, la cerámica se “transformó”, convirtiéndose en un nuevo material duro y de alta resistencia, especialmente en el campo dea prueba de balasEntre los materiales con propiedades físicas especiales, la cerámica está destacando y se está convirtiendo en un material antibalas muy popular.
①Ela prueba de balasPrincipio de los materiales cerámicos
El principio básico de la protección blindada consiste en absorber la energía del proyectil, ralentizarlo y neutralizarlo. La mayoría de los materiales de ingeniería tradicionales, como los metales, absorben energía mediante la deformación plástica de su estructura, mientras que los materiales cerámicos la absorben mediante un proceso de microcompresión.
El proceso de absorción de energía de la cerámica antibalas se puede dividir aproximadamente en tres etapas:
(1) Etapa de impacto inicial: El proyectil impacta la superficie cerámica, lo que hace que la ojiva se desafile y absorba energía durante el proceso de trituración y formación de fragmentos pequeños y duros en la superficie cerámica;
(2) Etapa de erosión: El proyectil romo continúa erosionando el área fragmentada, formando una capa continua de fragmentos cerámicos;
(3) Etapas de deformación, agrietamiento y fractura: Finalmente, se genera tensión en la cerámica, lo que provoca su rotura. Posteriormente, la placa posterior se deforma y toda la energía restante es absorbida por la deformación del material de la placa posterior. Durante el proceso de impacto del proyectil sobre la cerámica, tanto el proyectil como la cerámica resultan dañados.
② Requisitos para las propiedades de los materiales de la cerámica antibalas
Debido a la fragilidad de la cerámica, esta se fractura al ser impactada por un proyectil, en lugar de sufrir deformación plástica. Bajo la acción de una carga de tracción, la fractura se produce primero en las zonas heterogéneas, como los poros y los límites de grano. Por lo tanto, para minimizar la concentración de tensiones microscópicas, la cerámica del blindaje debe ser de alta calidad, con baja porosidad (hasta el 99 % de la densidad teórica) y una estructura de grano fino.
| Propiedad | Impacto en el rendimiento a prueba de balas |
| Densidad | La calidad del sistema de armadura |
| Dureza | El grado de daño al proyectil |
| Módulo de elasticidad | transmisión de ondas de tensión |
| Intensidad | Resistencia a múltiples golpes |
| Tenacidad a la fractura | Resistencia a múltiples golpes |
| Patrón de fractura | La capacidad de absorber energía |
| Microestructura (tamaño de grano, segunda fase, transición de fase o amorfa (inducida por tensión), porosidad) | Afecta a todo el rendimiento descrito en la columna izquierda. |
Propiedades de los materiales y sus efectos sobre las propiedades antibalas.
La cerámica de carburo de silicio tiene una densidad relativamente baja, una alta dureza y es una cerámica estructural rentable, por lo que también es la cerámica antibalas más utilizada en China.
Las cerámicas de carburo de boro tienen la menor densidad y la mayor dureza entre estas cerámicas, pero al mismo tiempo, sus requisitos para la tecnología de procesamiento también son muy altos, requiriendo sinterización a alta temperatura y alta presión, por lo que el costo también es el más alto entre estas tres cerámicas.
Fecha de publicación: 22 de noviembre de 2023