Používanie keramických platní sa datuje do roku 1918, po skončení prvej svetovej vojny, keď plukovník Newell Monroe Hopkins zistil, že potiahnutie oceľového brnenia keramickou glazúrou výrazne zvýši jeho ochranu.
Hoci vlastnosti keramických materiálov boli objavené skoro, netrvalo dlho a začali sa využívať na vojenské účely.
Prvými krajinami, ktoré vo veľkej miere používali keramické brnenie, bol bývalý Sovietsky zväz a americká armáda ho vo veľkej miere používala počas vojny vo Vietname, ale keramické brnenie sa objavilo ako osobné ochranné vybavenie až v posledných rokoch kvôli počiatočným nákladom a technickým problémom.
V skutočnosti sa keramika z oxidu hlinitého v roku 1980 v Spojenom kráľovstve používala na nepriestrelné vesty a americká armáda v 90. rokoch sériovo vyrábala prvú skutočne „zásuvnú dosku“ SAPI, ktorá bola v tom čase revolučným ochranným prostriedkom.Jeho ochranný štandard NIJIII dokázal zachytiť väčšinu striel, ktoré by mohli ohroziť pechotu, ale americká armáda s tým stále nebola spokojná.Zrodilo sa ESAPI.
ESAPI
V tom čase ochrana ESAPI nebola príliš hacknutá a úroveň ochrany NIJIV ju urobila výnimočnou a zachránila životy nespočetnému množstvu vojakov.Ako to robí, pravdepodobne nie je veľa pozornosti.
Aby sme pochopili, ako ESAPI funguje, musíme najprv pochopiť jeho štruktúru.Väčšina kompozitných keramických pancierov je štrukturálny keramický terč + kovový/nekovový zadný terč a túto štruktúru používa aj americká armáda ESAPI.
Namiesto použitia keramiky z karbidu kremíka, ktorá funguje a je „ekonomická“, použila americká armáda pre ESAPI drahšiu keramiku z karbidu bóru.Na backplane používala americká armáda UHMW-PE, ktorý bol v tom čase tiež mimoriadne drahý.Cena skorého UHMW-PE dokonca prevyšovala cenu karbidu BÓRU.
Poznámka: z dôvodu rozdielnej šarže a procesu môže byť kevlar použitý ako nosná doska aj armádou USA.
Druhy nepriestrelnej keramiky:
Nepriestrelná keramika, tiež známa ako konštrukčná keramika, má vysokú tvrdosť, vlastnosti s vysokým modulom, zvyčajne sa používa na obrusovanie kovov, ako sú brúsne keramické guľôčky, keramická frézovacia hlava…….V kompozitnom brnení hrá keramika často úlohu „ničenia bojových hlavíc“.V pancieri je veľa druhov keramiky, najčastejšie používaná je keramika z oxidu hlinitého (AI²O³), keramika z karbidu kremíka (SiC), keramika z karbidu bóru (B4C).
Ich príslušné vlastnosti sú:
Keramika z oxidu hlinitého má najvyššiu hustotu, ale tvrdosť je relatívne nízka, prah spracovania je nižší, cena je lacnejšia.Priemysel má rôznu čistotu sa delí na -85/90/95/99 aluminovú keramiku, jej označenie je vyššia čistota, tvrdosť a cena sú vyššie
Hustota karbidu kremíka je mierna, rovnaká tvrdosť je relatívne mierna, patrí do štruktúry cenovo výhodnej keramiky, takže väčšina domácich pancierových vložiek bude používať keramiku z karbidu kremíka.
Keramika z karbidu bóru má tieto druhy keramiky v najnižšej hustote, najvyššej pevnosti a na jej technológiu spracovania sú tiež veľmi vysoké požiadavky, vysokoteplotné a vysokotlakové spekanie, preto je svojou cenou aj najdrahšou keramikou.
Ako príklad uvedieme platňu ⅲ triedy NIJ, hoci hmotnosť keramickej vložkovej platne z oxidu hlinitého je o 200 g ~ 300 g viac ako keramická vložka z karbidu kremíka a o 400 g ~ 500 g viac ako keramická vložka z karbidu bóru.Ale cena je 1/2 keramickej vložky z karbidu kremíka a 1/6 keramickej vložnej dosky z karbidu bóru, takže keramická vložka z oxidu hlinitého má najvyššiu nákladovú výkonnosť a patrí k popredným produktom na trhu
V porovnaní s kovovou nepriestrelnou doskou má kompozitná/keramická nepriestrelná doska neprekonateľnú výhodu!
V prvom rade zasiahne kovový pancier projektilom homogénny kovový pancier.V blízkosti limitnej penetračnej rýchlosti sú režimom porušenia cieľovej dosky hlavne kompresné krátery a šmykové šneky a spotreba kinetickej energie závisí hlavne od šmykovej práce spôsobenej plastickou deformáciou a šmykovými črepmi.
Účinnosť spotreby energie keramického kompozitného panciera je samozrejme vyššia ako u homogénneho kovového panciera.
Reakcia keramického terča je rozdelená do piatich procesov
1: strecha guľky je rozbitá na malé kúsky a rozdrvenie hlavice zväčšuje cieľovú akčnú oblasť, aby sa rozptýlila záťaž na keramickú platňu.
2: na povrchu keramiky v nárazovej zóne sa objavujú trhliny a siahajú smerom von z nárazovej zóny.
3: Silové pole s nárazovou zónou kompresnej vlny smeruje do vnútra keramiky, takže keramika sa rozbije a prášok vytvorený z nárazovej zóny okolo strely vyletí von.
4: praskliny na zadnej strane keramiky, okrem niektorých radiálnych trhlín, prasklín rozdelených do kužeľa, dôjde k poškodeniu v kuželi.
5: keramika v kuželi sa rozbije na úlomky pri zložitých podmienkach namáhania, pri dopade strely na keramický povrch sa väčšina kinetickej energie spotrebuje pri deštrukcii oblasti okrúhleho dna kužeľa, jeho priemer závisí od mechanických vlastností a geometrických rozmerov projektilu a keramického materiálu.
Vyššie uvedené sú len charakteristiky odozvy keramického panciera pri projektiloch s nízkou/strednou rýchlosťou.Konkrétne charakteristiky odozvy rýchlosti strely ≤V50.Keď je rýchlosť projektilu vyššia ako V50, projektil a keramika sa navzájom erodujú a vytvárajú zónu rozdrvenia, kde sa pancier aj telo strely javia ako tekutina.
Náraz, ktorý prijíma základná doska, je veľmi zložitý a proces je svojou povahou trojrozmerný, s interakciami medzi jednotlivými vrstvami a cez tieto priľahlé vláknité vrstvy.
Zjednodušene povedané, napäťová vlna z vlny tkaniny do matrice živice a potom do susednej vrstvy, reakcia deformačnej vlny na priesečník vlákna, čo vedie k rozptylu nárazovej energie, šíreniu vlny v matrici živice, k oddeleniu vrstva tkaniny a migrácia vrstvy tkaniny zvyšujú schopnosť kompozitu absorbovať kinetickú energiu.Migrácia spôsobená pohybom a šírením trhlín a oddeľovaním jednotlivých vrstiev tkaniny môže absorbovať veľké množstvo energie nárazu.
Pre experiment simulácie odolnosti proti prieniku kompozitného keramického panciera sa simulačný experiment zvyčajne používa v laboratóriu, to znamená, že na vykonanie experimentu s prienikom sa používa plynová pištoľ.
Prečo má Linry Armor v posledných rokoch cenovú výhodu ako výrobca nepriestrelných vložiek?Existujú dva hlavné faktory:
(1) Vzhľadom na technické potreby existuje veľký dopyt po konštrukčnej keramike, takže cena konštrukčnej keramiky je veľmi nízka [zdieľanie nákladov].
(2) Ako výrobca sa suroviny a hotové výrobky spracovávajú v našich vlastných továrňach, aby sme mohli poskytovať produkty najvyššej kvality a najpriateľskejšie ceny pre nepriestrelné obchody a jednotlivcov.
Čas odoslania: 18. novembra 2021