L'ús de plaques de ceràmica es remunta a l'any 1918, després del final de la Primera Guerra Mundial, quan el coronel Newell Monroe Hopkins va descobrir que el revestiment d'una armadura d'acer amb un esmalt ceràmic milloraria molt la seva protecció.
Tot i que les propietats dels materials ceràmics es van descobrir aviat, no va passar molt de temps abans que fossin utilitzats amb finalitats militars.
Els primers països que van utilitzar àmpliament armadures de ceràmica van ser l'antiga Unió Soviètica, i l'exèrcit nord-americà la va utilitzar àmpliament durant la guerra del Vietnam, però les armadures de ceràmica només van sorgir com a equip de protecció personal en els últims anys a causa dels primers costos i problemes tècnics.
De fet, la ceràmica d'alúmina es va utilitzar a l'armadura corporal al Regne Unit el 1980, i l'exèrcit nord-americà va produir en massa el primer SAPI veritablement "tauler endollable" als anys 90, que era un equip de protecció revolucionari en aquell moment.El seu estàndard de protecció NIJIII podria interceptar la majoria de bales que poguessin amenaçar la infanteria, però l'exèrcit nord-americà encara no estava satisfet amb això.Neix ESAPI.
ESAPI
En aquell moment, la protecció d'ESAPI no era massa un pirateig, i el nivell de protecció NIJIV la va fer destacar i va salvar la vida d'innombrables soldats.Com ho fa, probablement no crida gaire atenció.
Per entendre com funciona ESAPI, primer hem d'entendre la seva estructura.La majoria de les armadures ceràmiques compostes són un objectiu de ceràmica estructural + un objectiu posterior metàl·lic/no metàl·lic, i l'ESAPI militar dels EUA també utilitza aquesta estructura.
En lloc d'utilitzar ceràmica de carbur de silici que funciona i és "econòmica", l'exèrcit dels EUA va utilitzar la ceràmica de carbur de bor més cara per a ESAPI.A la placa posterior, l'exèrcit nord-americà va utilitzar UHMW-PE, que també era extremadament car en aquell moment.El preu del primer UHMW-PE fins i tot va superar el del carbur de BORON.
Nota: a causa dels diferents lots i processos, el kevlar també es pot utilitzar com a placa de suport per l'exèrcit nord-americà.
Tipus de ceràmica antibales:
La ceràmica antibales, també coneguda com a ceràmica estructural, té característiques d'alta duresa i mòdul elevat, que s'utilitzen generalment per a l'abrasió metàl·lica, com ara la mòlta de boles de ceràmica, el cap d'eina de fresat de ceràmica…….A l'armadura composta, la ceràmica sovint juga el paper de "destrucció de l'ogiva".Hi ha molts tipus de ceràmica a l'armadura corporal, les més utilitzades són la ceràmica d'alúmina (AI²O³), la ceràmica de carbur de silici (SiC), la ceràmica de carbur de bor (B4C).
Les seves característiques respectives són:
Les ceràmiques d'alúmina tenen la densitat més alta, però la duresa és relativament baixa, el llindar de processament és més baix, el preu és més barat.La indústria té una puresa diferent es divideix en ceràmica d'alúmina -85/90/95/99, la seva etiqueta és de major puresa, duresa i preu més alts
La densitat de carbur de silici és moderada, la mateixa duresa és relativament moderada, pertany a l'estructura de la ceràmica rendible, de manera que la majoria de les insercions domèstiques d'armadura corporal utilitzaran ceràmica de carbur de silici.
Ceràmica de carbur de bor en aquest tipus de ceràmica amb la densitat més baixa, la més alta resistència i la seva tecnologia de processament també és un requisit molt elevat, alta temperatura i sinterització d'alta pressió, de manera que el seu preu també és la ceràmica més cara.
Prenent com a exemple la placa de grau NIJ ⅲ, tot i que el pes de la placa d'inserció de ceràmica d'alúmina és de 200 g ~ 300 g més que la placa d'inserció de ceràmica de carbur de silici i 400 g ~ 500 g més que la placa d'inserció de ceràmica de carbur de bor.Però el preu és 1/2 de la placa d'inserció de ceràmica de carbur de silici i 1/6 de la placa d'inserció de ceràmica de carbur de bor, de manera que la placa d'inserció de ceràmica d'alúmina té el rendiment de cost més alt i pertany als productes líders del mercat.
En comparació amb la placa antibales de metall, la placa antibales composta/ceràmica té un avantatge insuperable!
En primer lloc, l'armadura metàl·lica colpeja l'armadura metàl·lica homogènia pel projectil.A prop de la velocitat de penetració límit, el mode de fallada de la placa objectiu és principalment cràters de compressió i llimacs de cisalla, i el consum d'energia cinètica depèn principalment del treball de cisalla causat per la deformació plàstica i els llimacs.
L'eficiència del consum d'energia de l'armadura composta ceràmica és òbviament superior a la de l'armadura metàl·lica homogènia.
La reacció de la diana ceràmica es divideix en cinc processos
1: el sostre de bala es trenca en trossos petits i la trituració de l'ogiva augmenta l'àrea d'acció de l'objectiu, per dispersar la càrrega a la placa de ceràmica.
2: apareixen esquerdes a la superfície de la ceràmica a la zona d'impacte i s'estenen cap a l'exterior des de la zona d'impacte.
3: El camp de força amb el front d'ona de compressió de la zona d'impacte a l'interior de la ceràmica, de manera que la ceràmica es trenca, la pols generada a partir de la zona d'impacte al voltant del projectil surt volant.
4: esquerdes a la part posterior de la ceràmica, a més d'algunes esquerdes radials, esquerdes distribuïdes en un con, es produiran danys al con.
5: la ceràmica del con es trenca en fragments en condicions d'estrès complexes, quan la superfície ceràmica impacta el projectil, la major part de l'energia cinètica es consumeix en la destrucció de la zona de fons rodona del con, el seu diàmetre depèn de les propietats mecàniques i les dimensions geomètriques. del projectil i el material ceràmic.
L'anterior són només les característiques de resposta de l'armadura ceràmica a projectils de velocitat baixa/mitjana.És a dir, les característiques de resposta de la velocitat del projectil ≤V50.Quan la velocitat del projectil és superior a V50, el projectil i la ceràmica s'erosionen mútuament, creant una zona d'aixafament de mescall on tant l'armadura com el cos del projectil apareixen com a fluids.
L'impacte rebut per la placa posterior és molt complex i el procés és de naturalesa tridimensional, amb interaccions entre capes individuals i entre aquestes capes de fibra adjacents.
En termes simples, l'ona d'estrès de l'ona de teixit a la matriu de resina i després a la capa adjacent, la reacció de l'ona de tensió a la intersecció de fibres, resultant en la dispersió de l'energia d'impacte, propagació de l'ona a la matriu de resina, la separació de la La capa de teixit i la migració de la capa de teixit augmenten la capacitat del compost per absorbir energia cinètica.La migració causada pel viatge i la propagació de les esquerdes i la separació de capes de teixit individuals poden absorbir una gran quantitat d'energia d'impacte.
Per a l'experiment de simulació de resistència a la penetració de l'armadura ceràmica composta, l'experiment de simulació s'adopta generalment al laboratori, és a dir, la pistola de gas s'utilitza per dur a terme l'experiment de penetració.
Per què Linry Armor ha tingut un avantatge de preu com a fabricant d'insercions antibales en els últims anys?Hi ha dos factors principals:
(1) A causa de les necessitats d'enginyeria, hi ha una gran demanda de ceràmica estructural, de manera que el preu de la ceràmica estructural és molt baix [cost compartit].
(2) Com a fabricant, les matèries primeres i els productes acabats es processen a les nostres pròpies fàbriques, de manera que podem oferir els productes de la millor qualitat i els preus més amigables per a botigues i particulars antibales.
Hora de publicació: 18-nov-2021