素材の物性比較
炭化ケイ素セラミックスは、比較的低密度で高硬度の構造用セラミックスであり、費用対効果が高いです。したがって、それらは中国で最も広く使用されている防弾セラミックスでもあります。
炭化ホウ素セラミックスは、これらのセラミックスの中で密度が最も低く、硬度が最も高いセラミックスです。一方で、高温・高圧の焼結を必要とする加工技術への要求も高い。したがって、炭化ホウ素セラミックスのコストは、3 種類のセラミックスの中で最も高くなるはずです。
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これら3つの一般的な防弾セラミック材料と比較して、アルミナ防弾セラミックは最も低コストです。ただし、防弾性能は炭化ケイ素や炭化ホウ素に比べてはるかに劣ります。したがって、現在、炭化ケイ素と炭化ホウ素の防弾セラミックは、主に国内の防弾セラミックメーカーで生産されていますが、アルミナセラミックは国内市場で生産されることはほとんどありません。しかし、単結晶アルミナは、光学機能性透明材料として広く使用されている透明セラミックスの製造に使用できます。単結晶アルミナは、個々の防弾マスク、ミサイル検出窓、車両観測窓、潜水艦潜望鏡などの軍事機器にも適用されます。 .
04 最も人気のある防弾セラミック素材の 2 つ: 炭化ケイ素防弾セラミック
非常に強力な共有結合により、炭化ケイ素は高温でも高強度の結合を維持します。この構造上の特徴により、炭化ケイ素セラミックスは、優れた強度、高硬度、耐摩耗性、耐腐食性、高熱伝導率、優れた耐熱衝撃性などの優れた特性を備えています。一方、炭化ケイ素セラミックは、最も有望な高性能装甲保護材料の 1 つであり、手頃な価格と高いコスト パフォーマンスを備えています。
炭化ケイ素セラミックスは、防護装甲材料と見なされてきました。彼らは装甲保護の分野で幅広い開発スペースを持っています.個々の機器や特殊車両の分野での用途は多様化する傾向にあります。コスト、特別な用途、およびその他の要因を考慮して、通常、小さなセラミックパネルと複合バックプレートを結合してセラミック複合ターゲットを形成し、引張応力によるセラミックの破損を克服します。それらは、発射物が貫通したときに鎧全体に損傷を与えることなく、単一の破片のみが粉砕されることを保証します.
炭化ホウ素防弾セラミックス
現在、炭化ホウ素はダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素よりも硬度が劣る超硬材料です。その硬度は最大 3000 kg/mm² です。レベル密度は2.52g/cm³と鋼の1/3です。弾性率が高く（450GPa）、融点が高く（約2447℃）、熱伝導率も高い。しかし、その熱膨張係数は低いです。さらに、炭化ホウ素は化学的安定性、耐酸性、耐アルカリ性、耐食性に優れています。室温では、炭化ホウ素は酸、塩基、およびほとんどの無機化合物液体と反​​応しません。炭化ホウ素は、フッ酸硫酸とフッ酸硝酸の混合物でのみゆっくりと腐食します。同時に、炭化ホウ素はほとんどの溶融金属を濡らさず、相互作用しません。炭化ホウ素は、他のセラミック材料にはない​​中性子を吸収する優れた能力も備えています。B4C の密度は、一般的に使用されているいくつかの装甲セラミックの中で最も低いです。さらに、弾性率が高いため、軍用装甲や宇宙用材料に適しています。B4C の主な問題は、高価なことです (アルミナの約 10 倍)。製品のもろさは、単相保護装甲としての幅広い用途を制限します。