la rigidité spécifique élevée, la résistance spécifique élevée et l'inertie chimique dans l'environnement complexe des matériaux céramiques, ainsi que la faible densité, la dureté élevée et la résistance élevée à la compression des matériaux métalliques, le rendent très prometteur dans l'application du système de blindage et a été largement utilisé dans l'armure de protection des vêtements, véhicules, avions et autres équipements à l'épreuve des balles.

le principe pare-balles de la céramique

matériau métallique peut absorber l'énergie de l'ogive par déformation plastique, tandis que la céramique en tant que matériau fragile, sa déformation plastique est près de 0. par conséquent, sous l'impact d'une ogive importante, les matériaux céramiques absorbent principalement de l'énergie par le processus de micro-broyage, qui peut être grossièrement divisée en phase initiale d’impact, en phase d’érosion et en phase de déformation et de fracture.La surface en céramique de l’armure peut rendre la tête passive passive, et la surface est concassée en petites particules dures. lorsque le projectile émoussé continue à s’enfoncer profondément, la céramique d’armure forme une couche de fragments et la contrainte de traction à l’intérieur du matériau provoque la rupture de la céramique et l’énergie restante est absorbée par la plaque arrière. la capacité d'absorption d'énergie de la céramique est liée à la dureté et au module d'élasticité de la céramique. généralement, les facteurs de qualité balistiques sont utilisés pour mesurer de manière exhaustive la résistance élastique des céramiques:

(Dans l'équation, e est le module d'élasticité, h est la dureté, rho est la densité.)

on peut en conclure que plus le module d'élasticité et la dureté de la céramique sont élevés, plus la densité est faible et plus la capacité d'absorption d'énergie cinétique de la céramique est forte, à savoir meilleure est la performance pare-balles.

gemini de matériau blindé pare-balles

en bref, la grande dureté des matériaux céramiques lui permet de passiver ou même de casser les ogives, et d’absorber l’énergie des ogives à grande vitesse par son propre processus de rupture. Les matériaux céramiques, quant à eux, ont une densité inférieure à la moitié de celle de l’acier, ce qui les rend idéaux pour armure mobile et protection personnelle.

carbure de silicium et carbure de bore Les céramiques ont longtemps été utilisées dans le domaine des armures pare-balles. Les céramiques au carbure de bore ont été utilisées pour la première fois dans les années 1960 pour concevoir des gilets pare-balles adaptés aux sièges des pilotes d'avion. Ensuite, le blindage composite en céramique anti-balles est composé d'un panneau en céramique et d'une plaque arrière en matériau composite.

Le carbure de bore est un composé à liaison covalente forte. La liaison covalente peut atteindre 93,9%. Il présente donc les caractéristiques suivantes: faible densité, haute résistance, stabilité à haute température et bonne stabilité chimique. Il est également plus facile et moins coûteux à fabriquer que le diamant ou le nitrure de bore cubique. À l'instar du carbure de bore, le carbure de silicium possède une forte liaison covalente et une liaison à haute résistance à haute température, ce qui confère aux céramiques en carbure de silicium d'excellentes résistance, dureté et résistance à l'usure.

en tant que matériau pare-balles, il consiste à préparer les matériaux ci-dessus en poudre et à les brûler en un bloc, de manière à devenir un bloc céramique résistant aux balles, puis à s'intégrer davantage avec d'autres ingrédients dans un produit fini pouvant être équipé.

module d'élasticité, module d'élasticité de la céramique d'alumine à environ 350 gpa, et matériaux de carbure de silicium et de carbure de bore module d'élasticité à environ 400 gpa, utilisant des céramiques en carbure de silicium frittées par réaction de l'institut de shanghaï de module d'élasticité compris entre 360 ​​et 380 gpa, et britanniques et américaines pays utilisent la même réaction module élastique en carbure de silicium fritté peut atteindre plus de 430 gpa.Il peut être vu que les trois principaux matériaux céramiques blindés ont les caractéristiques de haut module élastique.

en termes de dureté, carbure de bore & gt; carbure de silicium & gt; alumina.it vaut la peine de mentionner que les matériaux en carbure de tungstène sont la clé de la fabrication des matériaux en carbure cémenté, comparés au carbure de silicium, la dureté du carbure de silicium est égale à 2 fois celle du carbure de tungstène, 1/5 de la densité du carbure de tungstène et sa résistance à 1400 Continuer à ne pas tomber.

en termes de résistance à l'usure, le carbure de bore & gt; carbure de silicium & gt; alumine.Selon les données mesurées par l’Institut de métallurgie des poudres de la Central South University, la résistance à l’abrasion des céramiques à base d’alumine est 266 fois supérieure à celle de l’acier au manganèse et 171,5 fois supérieure à celle de la fonte à haute teneur en chrome. La résistance à l'usure est beaucoup plus élevée que l'acier résistant à l'usure et l'acier inoxydable.

autres performances, le carbure de bore dans la stabilité thermique à haute température est unique, comparé à l'alumine, son coefficient de dilatation thermique est de 1/2, à 500, la conduction thermique est si élevée près d'un ordre de grandeur, et près de 20 fois pour le thermique résistance au choc. toutefois, sa faible ténacité, sa faible résistance à la traction et ses risques de rupture fragile doivent être constitués de panneaux en céramique et d'une cible composite en céramique pour la liaison du panneau composite, afin de pallier la défaillance de la céramique due aux contraintes de traction. réalisé en collant le panneau en céramique disposé en petits morceaux avec la plaque arrière en matériau composite, de manière à éviter que le panneau en céramique ne soit brisé et qu'un seul élément de blindage puisse être écrasé lorsque le projectile envahit.

Avec le développement de systèmes de blindage légers et à haute efficacité, les avantages des céramiques à l'épreuve des balles deviennent de plus en plus importants. en tant qu'étoile binaire en matériaux pare-balles et blindés, le carbure de silicium et le carbure de bore ont encore une grande marge de progression.