Використання керамічних пластин бере початок з 1918 року, після закінчення Першої світової війни, коли полковник Ньюелл Монро Хопкінс виявив, що покриття сталевої броні керамічною глазур’ю значно посилить її захист.
Хоча властивості керамічних матеріалів були відкриті рано, незабаром їх почали використовувати у військових цілях.
Першими країнами, які широко використовували керамічну броню, був колишній Радянський Союз, і американські військові активно використовували її під час війни у В’єтнамі, але керамічна броня з’явилася як засоби індивідуального захисту лише в останні роки через ранню вартість та технічні проблеми.
Фактично, глиноземна кераміка використовувалася в бронежилетах у Великобританії в 1980 році, а армія США в 1990-х роках масово випустила першу справді «вставну плату» SAPI, яка була революційним захисним обладнанням на той час.Його стандарт захисту NIJIII міг перехопити більшість куль, які могли б загрожувати піхоті, але армію США це все ще не влаштовувало.Народився ESAPI.
ESAPI
У той час захист ESAPI не був надто складним, а рівень захисту NIJIV вирізняв його та врятував життя незліченній кількості солдатів.Як це робиться, мабуть, не приділяється особливої уваги.
Щоб зрозуміти, як працює ESAPI, нам потрібно спочатку зрозуміти його структуру.Більшість композитної керамічної броні - це структурна керамічна мішень + металева/неметалева задня мішень, і військовий ESAPI США також використовує цю конструкцію.
Замість використання кераміки з карбіду кремнію, яка працює та є «економною», армія США використовувала для ESAPI більш дорогу кераміку з карбіду бору.На об’єднавчій платі армія США використовувала UHMW-PE, який також був надзвичайно дорогим на той час.Ціна на ранній UHMW-PE навіть перевищувала ціну на карбід БОРУ.
Примітка: через різну партію та процес кевлар також може використовуватися як опорна плита армією США.
Види куленепробивної кераміки:
Куленепробивна кераміка, також відома як структурна кераміка, має високу твердість, високі характеристики модуля, зазвичай використовується для стирання металів, таких як шліфувальні керамічні кульки, керамічна фрезерна головка…….У композитній броні кераміка часто грає роль «знищення бойової частини».Існує багато видів кераміки в бронежилетах, найчастіше використовуються кераміка з глинозему (AI²O³), кераміка з карбіду кремнію (SiC), кераміка з карбіду бору (B4C).
Їх відповідні характеристики:
Глиноземна кераміка має найбільшу щільність, але відносно невисока твердість, нижчий поріг обробки, дешевше ціна.Промисловість має різну чистоту, ділиться на кераміку глинозему -85/90/95/99, її етикетка вища чистота, твердість і ціна вище
Щільність карбіду кремнію помірна, та ж твердість відносно помірна, відноситься до структури економічної кераміки, тому більшість вітчизняних бронежилетів буде використовувати кераміку з карбіду кремнію.
Кераміка з карбіду бору в цих видах кераміки має найнижчу щільність, найвищу міцність, а технологія її обробки також має дуже високі вимоги, високотемпературне та спікання під високим тиском, тому її ціна також є найдорожчою керамікою.
Взявши для прикладу пластину класу ⅲ NIJ, хоча вага керамічної пластини з оксидом алюмінію на 200 г ~ 300 г більше, ніж керамічна пластина з карбідом кремнію, і на 400 г ~ 500 г більше, ніж керамічна пластина з карбідом бору.Але ціна становить 1/2 керамічної пластини з карбіду кремнію та 1/6 керамічної пластини з карбіду бору, тому пластина з глиноземної кераміки має найвищу вартість і належить до провідних продуктів на ринку.
У порівнянні з металевою куленепробивною пластиною, композитна/керамічна куленепробивна пластина має нездоланну перевагу!
Перш за все, металева броня вражає снарядом однорідну металеву броню.Близько граничної швидкості проникнення, режим руйнування цільової пластини - це в основному кратери від стиснення та зсувні пробки, а споживання кінетичної енергії в основному залежить від роботи зсуву, викликаної пластичною деформацією та пробками.
Ефективність споживання енергії керамічної композитної броні, очевидно, вища, ніж у однорідної металевої броні.
Реакція керамічної мішені поділяється на п'ять процесів
1: дах кулі розбивається на дрібні шматки, а дроблення боєголовки збільшує площу дії цілі, щоб розсіювати навантаження на керамічну пластину.
2: на поверхні кераміки в зоні удару з'являються тріщини, які поширюються назовні від зони удару.
3: Силове поле з зоною удару стискає хвильовий фронт усередину кераміки, так що кераміка розбивається, порошок, утворений зоною удару навколо снаряда, вилітає.
4: тріщини на задній стороні кераміки, на додаток до деяких радіальних тріщин, тріщин, розподілених у вигляді конуса, пошкодження виникнуть в конусі.
5: кераміка в конусі розбивається на фрагменти в умовах складних напружень, коли снаряд вдаряє об поверхню кераміки, більша частина кінетичної енергії витрачається на руйнування області круглого дна конуса, її діаметр залежить від механічних властивостей і геометричних розмірів. снаряда та керамічного матеріалу.
Вище наведено лише характеристики реакції керамічної броні на снаряди низької/середньої швидкості.А саме характеристика реакції швидкості снаряда ≤V50.Коли швидкість снаряда вища за V50, снаряд і кераміка розмивають один одного, створюючи зону розчавлення мескала, де як броня, так і тіло снаряда виглядають як рідина.
Удар, який справляється з об’єднавчою платою, дуже складний, і процес носить тривимірний характер, із взаємодією між окремими шарами та між цими сусідніми шарами волокна.
Простіше кажучи, хвиля напруження від хвилі тканини до матриці смоли, а потім до сусіднього шару, реакція хвилі деформації на перетин волокна, що призводить до розсіювання енергії удару, поширення хвилі в матриці смоли, поділу шар тканини і міграція шару тканини підвищують здатність композиту поглинати кінетичну енергію.Міграція, викликана переміщенням і поширенням тріщини, а також відокремленням окремих шарів тканини може поглинати велику кількість енергії удару.
Для експерименту з моделювання стійкості до пробиття композитної керамічної броні, імітаційний експеримент, як правило, використовується в лабораторії, тобто для проведення експерименту з пробиттям використовується газова гармата.
Чому компанія Linry Armor в останні роки мала цінову перевагу як виробник куленепробивних вкладишів?Є два основних фактори:
(1) Через інженерні потреби існує великий попит на структурну кераміку, тому ціна на структурну кераміку дуже низька [розподіл витрат].
(2) Як виробник сировина та готова продукція обробляються на наших власних фабриках, щоб ми могли забезпечити продукцію найкращої якості та найвигідніші ціни для куленепробивних магазинів та приватних осіб.
Час розміщення: 18.11.2021