Trong ấn tượng của mọi người, gốm sứ rất dễ vỡ.Tuy nhiên, sau quá trình xử lý bằng công nghệ hiện đại, gốm sứ “chuyển mình”, trở thành loại vật liệu mới cứng, có độ bền cao, đặc biệt trong lĩnh vực vật liệu chống đạn có tính chất vật lý đặc biệt, gốm sứ đang tỏa sáng, trở thành vật liệu chống đạn rất được ưa chuộng.
①Nguyên lý chống đạn của vật liệu gốm sứ
Nguyên tắc cơ bản của việc bảo vệ áo giáp là tiêu thụ năng lượng của đạn, làm chậm nó và khiến nó trở nên vô hại.Hầu hết các vật liệu kỹ thuật truyền thống, chẳng hạn như vật liệu kim loại, hấp thụ năng lượng thông qua biến dạng dẻo của cấu trúc, trong khi vật liệu gốm hấp thụ năng lượng thông qua quá trình nghiền vi mô.
Quá trình hấp thụ năng lượng của gốm chống đạn có thể được chia thành ba giai đoạn:
(1) Giai đoạn tác động ban đầu: Đạn tác động vào bề mặt gốm làm đầu đạn cùn và hấp thụ năng lượng trong quá trình nghiền nát tạo thành các mảnh nhỏ và cứng trên bề mặt gốm;
(2) Giai đoạn xói mòn: Đạn cùn tiếp tục ăn mòn vùng bị phân mảnh, tạo thành một lớp mảnh gốm liên tục;
(3) Các giai đoạn biến dạng, nứt và gãy: Cuối cùng, ứng suất kéo được tạo ra trong gốm, khiến gốm bị vỡ.Sau đó, tấm mặt sau biến dạng và toàn bộ năng lượng còn lại bị hấp thụ bởi sự biến dạng của vật liệu tấm mặt sau.Trong quá trình đạn tác động vào gốm sứ, cả đạn và gốm đều bị hư hỏng.
②Yêu cầu về tính chất vật liệu của gốm chống đạn
Do bản thân gốm rất giòn nên nó sẽ bị gãy khi va chạm với đạn chứ không phải là biến dạng dẻo.Dưới tác dụng của tải trọng kéo, vết nứt đầu tiên xảy ra ở các khu vực không đồng nhất như lỗ rỗng và ranh giới hạt.Do đó, để giảm thiểu sự tập trung ứng suất vi mô, gốm áo giáp phải có chất lượng cao với độ xốp thấp (lên tới 99% giá trị mật độ lý thuyết) và cấu trúc hạt mịn.
| Tài sản | Tác động đến hiệu suất chống đạn |
| Tỉ trọng | Chất lượng của hệ thống áo giáp |
| độ cứng | Mức độ sát thương của đạn |
| Mô đun đàn hồi | Truyền sóng ứng suất |
| Cường độ | Chịu được nhiều đòn |
| Độ dẻo dai gãy xương | Chịu được nhiều đòn |
| Kiểu gãy xương | Khả năng hấp thụ năng lượng |
| Cấu trúc vi mô (kích thước hạt, pha thứ hai, chuyển pha hoặc vô định hình (gây ra ứng suất), độ xốp) | Ảnh hưởng đến tất cả hiệu suất được mô tả ở cột bên trái |
Tính chất của vật liệu và ảnh hưởng của chúng đến tính chất chống đạn
Mật độ gốm cacbua silic tương đối thấp, độ cứng cao, là loại gốm kết cấu tiết kiệm chi phí nên cũng là loại gốm chống đạn được sử dụng rộng rãi nhất ở Trung Quốc.
Gốm cacbua boron có mật độ thấp nhất và độ cứng cao nhất trong số các loại gốm này, nhưng đồng thời, yêu cầu về công nghệ xử lý cũng rất cao, đòi hỏi phải nung ở nhiệt độ cao và áp suất cao nên giá thành cũng cao nhất trong số ba loại gốm này.
Thời gian đăng: 22-11-2023