Използването на керамични плочи датира от 1918 г., след края на Първата световна война, когато полковник Нюел Монро Хопкинс открива, че покритието на стоманена броня с керамична глазура значително ще подобри нейната защита.
Въпреки че свойствата на керамичните материали са открити рано, не след дълго те са били използвани за военни цели.
Първите страни, които широко използваха керамична броня, бяха бившият Съветски съюз, а американската армия я използваше широко по време на войната във Виетнам, но керамичната броня се появи само като лично защитно оборудване през последните години поради ранните разходи и технически проблеми.
Всъщност, алуминиевата керамика е била използвана в бронежилетки в Обединеното кралство през 1980 г., а американската армия произведе масово първата наистина „плъг-ин дъска“ SAPI през 90-те години, която беше революционно защитно оборудване по това време.Неговият стандарт за защита NIJIII можеше да прихване повечето куршуми, които биха могли да застрашат пехотата, но американската армия все още не беше доволна от това.ESAPI се роди.
ESAPI
По това време защитата на ESAPI не беше много хак, а нивото на защита на NIJIV я изпъкна и спаси живота на безброй войници.Как става това вероятно не е особено внимание.
За да разберем как работи ESAPI, първо трябва да разберем неговата структура.Повечето композитни керамични брони са структурна керамична цел + метална/неметална задна мишена и американската военна ESAPI също използва тази структура.
Вместо да използва керамика от силициев карбид, която работи и е „икономична“, американската армия използва по-скъпата керамика от борен карбид за ESAPI.На задната платка американската армия използва UHMW-PE, който също беше изключително скъп по това време.Цената на ранния UHMW-PE дори надвишава тази на борния карбид.
Забележка: поради различната партида и процес, кевларът може да се използва и като опорна плоча от армията на САЩ.
Видове бронирана керамика:
Бронеустойчивата керамика, известна още като структурна керамика, има висока твърдост, характеристики с висок модул, обикновено се използва за абразия на метал, като шлайфане на керамични топки, глава на керамични фрези…….В композитната броня керамиката често играе ролята на „унищожаване на бойни глави“.Има много видове керамика в бронежилетки, най-често използваните са алуминиева керамика (AI²O³), керамика от силициев карбид (SiC), керамика от борен карбид (B4C).
Съответните им характеристики са:
Алуминиевата керамика има най-висока плътност, но твърдостта е сравнително ниска, прагът на обработка е по-нисък, цената е по-евтина.Индустрията има различна чистота, разделена е на -85/90/95/99 алуминиева керамика, нейният етикет е по-висока чистота, твърдостта и цената са по-високи
Плътността на силициевия карбид е умерена, същата твърдост е относително умерена, принадлежи към структурата на рентабилната керамика, така че повечето домашни вложки за бронежилетки ще използват керамика от силициев карбид.
Керамиката от борен карбид в тези видове керамика с най-ниска плътност, най-висока якост, а технологията на обработка също е с много високи изисквания, високотемпературно и високо налягане на синтероване, така че цената й е и най-скъпата керамика.
Като пример вземем плочата от клас ⅲ на NIJ, въпреки че теглото на керамичната вложка от алуминиев триоксид е с 200 g ~ 300 g повече от керамичната вложка от силициев карбид и 400 g ~ 500 g повече от керамичната вложка от борен карбид.Но цената е 1/2 от керамичната вложка от силициев карбид и 1/6 от керамичната вложка от борен карбид, така че плочата за вложка от алуминиев оксид има най-висока ценова производителност и принадлежи към водещите на пазара продукти
В сравнение с металната бронеустойчива плоча, композитната/керамичната бронеустойчива плоча има непреодолимо предимство!
На първо място, металната броня удря от снаряда хомогенната метална броня.Близо до пределната скорост на проникване, режимът на повреда на целевата плоча е главно кратери от компресия и срязващи плочи, а консумацията на кинетична енергия зависи главно от работата на срязване, причинена от пластична деформация и охладители.
Ефективността на консумацията на енергия на керамичната композитна броня очевидно е по-висока от тази на хомогенната метална броня.
Реакцията на керамичната мишена е разделена на пет процеса
1: покривът на куршума е разбит на малки парчета и смачкването на бойната глава увеличава зоната на действие на целта, така че да разпръсне натоварването върху керамичната плоча.
2: по повърхността на керамиката в зоната на удар се появяват пукнатини и се простират навън от зоната на удар.
3: Силовото поле със зоната на удара на фронта на вълната на компресия във вътрешността на керамиката, така че керамиката да се счупи, прахът, генериран от зоната на удара около снаряда, излита навън.
4: пукнатини на гърба на керамиката, в допълнение към някои радиални пукнатини, пукнатини, разпределени в конус, ще настъпят повреди в конуса.
5: керамиката в конуса се разбива на фрагменти при сложни условия на напрежение, когато снарядът удари керамичната повърхност, по-голямата част от кинетичната енергия се изразходва при разрушаването на областта на кръглото дъно на конуса, диаметърът му зависи от механичните свойства и геометричните размери от снаряда и керамичния материал.
Горното е само характеристиките на реакция на керамичната броня при снаряди с ниска/средна скорост.А именно характеристиките на реакция на скоростта на снаряда ≤V50.Когато скоростта на снаряда е по-висока от V50, снарядът и керамиката се ерозират взаимно, създавайки зона на смачкване на мескал, където бронята и тялото на снаряда изглеждат като течност.
Ударът, получен от задната платка, е много сложен и процесът е триизмерен по природа, с взаимодействия между отделните слоеве и през тези съседни слоеве влакна.
Казано по-просто, вълната на напрежение от вълната на тъканта към матрицата на смолата и след това към съседния слой, реакцията на вълната на деформация към пресичането на влакната, което води до дисперсия на енергията на удара, разпространение на вълната в матрицата на смолата, разделяне на тъканния слой и миграцията на тъканния слой увеличават способността на композита да абсорбира кинетичната енергия.Миграцията, причинена от движението и разпространението на пукнатината, и отделянето на отделни слоеве тъкани може да абсорбира голямо количество енергия на удара.
За експеримента за симулиране на устойчивост на проникване на композитна керамична броня, симулационният експеримент обикновено се приема в лабораторията, тоест газовият пистолет се използва за провеждане на експеримента за проникване.
Защо Linry Armor имаше ценово предимство като производител на бронирани вложки през последните години?Има два основни фактора:
(1) Поради инженерни нужди има голямо търсене на структурна керамика, така че цената на структурната керамика е много ниска [споделяне на разходите].
(2) Като производител, суровините и готовите продукти се обработват в нашите собствени фабрики, така че да можем да предоставим продукти с най-добро качество и най-изгодните цени за бронирани магазини и физически лица.
Час на публикация: 18 ноември 2021 г