Comparação de propriedades de materiais
As cerâmicas de carboneto de silício são cerâmicas estruturais com densidade relativamente baixa e alta dureza, que são econômicas.Portanto, eles também são a cerâmica à prova de balas mais amplamente utilizada na China.
A cerâmica de carboneto de boro tem a menor densidade e a maior dureza entre esses tipos de cerâmica.Enquanto isso, eles também têm altos requisitos para tecnologia de processamento, exigindo sinterização de alta temperatura e alta pressão.Portanto, o custo da cerâmica de carboneto de boro deve ser o mais alto entre os três tipos de cerâmica.
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Em comparação com esses três materiais cerâmicos comuns à prova de balas, a cerâmica à prova de balas de alumina tem o menor custo.No entanto, seu desempenho à prova de balas é muito inferior ao de carboneto de silício e carboneto de boro.Portanto, atualmente, as cerâmicas à prova de balas de carboneto de silício e de carboneto de boro são produzidas principalmente em fabricantes domésticos de cerâmica à prova de balas, enquanto as cerâmicas de alumina são raras produzidas no mercado doméstico.No entanto, a alumina monocristalina pode ser usada para preparar cerâmica transparente, que é amplamente utilizada como materiais ópticos transparentes funcionais. A alumina monocristalina também é aplicada a equipamentos militares, como máscaras individuais à prova de balas, janelas de detecção de mísseis, janelas de observação de veículos, periscópios submarinos, etc. .
04 Dois materiais cerâmicos à prova de balas mais populares: Cerâmica à prova de balas de carboneto de silício
Dependendo da ligação covalente extremamente forte, o carboneto de silício ainda possui uma ligação de alta resistência em altas temperaturas.Esta característica estrutural dá boas propriedades à cerâmica de carboneto de silício, que incluem excelente resistência, alta dureza, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, alta condutividade térmica, boa resistência ao choque térmico e outros.Enquanto isso, a cerâmica de carboneto de silício é um dos materiais de proteção de blindagem de alto desempenho mais promissores, com preço moderado e desempenho de alto custo.
Cerâmicas de carboneto de silício têm sido consideradas como o material protetor da armadura.Eles têm amplo espaço de desenvolvimento no campo da proteção de armaduras.Suas aplicações nos campos de equipamentos individuais e veículos especiais tendem a ser diversificadas.Considerando o custo, a aplicação especial e outros fatores, pequenos painéis de cerâmica e backplates compostos geralmente são colados para formar alvos compostos cerâmicos para superar a falha da cerâmica devido ao estresse de tração.Eles garantem que apenas peças únicas sejam esmagadas sem danificar toda a armadura quando o projétil penetra.
Cerâmica à prova de balas de carboneto de boro
Atualmente, o carboneto de boro é um material superduro cuja dureza é inferior apenas ao diamante e ao nitreto de boro cúbico.Sua dureza é de até 3000 kg/mm².Possui densidade de baixo nível de 2,52g/cm³ que é 1/3 do aço.Possui alto módulo de elasticidade (450 GPa) e alto ponto de fusão (cerca de 2447 ℃), bem como alta condutividade térmica.No entanto, seu coeficiente de expansão térmica é baixo.Além disso, o carboneto de boro tem boa estabilidade química, resistência a ácidos, resistência a álcalis e resistência à corrosão.À temperatura ambiente, o carboneto de boro não reage com ácidos, bases e a maioria dos líquidos compostos inorgânicos.O carboneto de boro tem corrosão lenta apenas na mistura de ácido fluorídrico, ácido sulfúrico e ácido fluorídrico, ácido nítrico.Ao mesmo tempo, o carboneto de boro não molha e não interage com a maioria dos metais fundidos.O carboneto de boro também tem uma boa capacidade de absorver nêutrons, que outros materiais cerâmicos não possuem.A densidade de B4C é a mais baixa entre várias cerâmicas de armadura comumente usadas.Além disso, seu alto módulo de elasticidade o torna uma boa escolha para armaduras militares e materiais espaciais.O principal problema do B4C é que ele é caro (cerca de 10 vezes o da alumina).A fragilidade do produto limita sua ampla aplicação como armadura protetora monofásica.