Användningen av keramiska plattor går tillbaka till 1918, efter slutet av första världskriget, när överste Newell Monroe Hopkins upptäckte att beläggning av stålpansar med en keramisk glasyr avsevärt skulle förbättra dess skydd.
Även om egenskaperna hos keramiska material upptäcktes tidigt, dröjde det inte länge innan de användes för militära ändamål.
De första länderna som i stor utsträckning använde keramiska rustningar var det forna Sovjetunionen, och den amerikanska militären använde det i stor utsträckning under Vietnamkriget, men keramiska rustningar uppstod först som personlig skyddsutrustning under de senaste åren på grund av tidiga kostnader och tekniska problem.
Faktum är att aluminiumoxidkeramik användes i kroppsskydd i Storbritannien 1980, och den amerikanska armén masstillverkade den första verkligt "plug-in board" SAPI på 1990-talet, som var en revolutionerande skyddsutrustning på den tiden.Dess NIJIII-skyddsstandard kunde fånga upp de flesta kulor som kunde hota infanteriet, men den amerikanska armén var fortfarande inte nöjd med detta.ESAPI föddes.
ESAPI
På den tiden var ESAPI:s skydd inte för mycket av ett hack, och NIJIV-skyddsnivån fick det att sticka ut och räddade livet på otaliga soldater.Hur det gör det är förmodligen inte mycket uppmärksamhet.
För att förstå hur ESAPI fungerar måste vi först förstå dess struktur.De flesta kompositkeramiska rustningar är ett strukturellt keramiskt mål + metall/icke-metall bakmål, och den amerikanska militären ESAPI använder också denna struktur.
Istället för att använda kiselkarbidkeramik som fungerar och är "ekonomisk" använde den amerikanska armén den dyrare borkarbidkeramiken för ESAPI.På bakplanet använde den amerikanska armén UHMW-PE, vilket också var extremt dyrt på den tiden.Priset på den tidiga UHMW-PE översteg till och med priset på BOR-karbiden.
Obs: på grund av den olika satsen och processen kan kevlar också användas som en stödplatta av den amerikanska armén.
Typer av skottsäker keramik:
Skottsäker keramik, även känd som strukturkeramik, har hög hårdhet, hög modulegenskaper, vanligtvis används för metallnötning, såsom slipning av keramiska kulor, keramiska fräsverktygshuvud …….I kompositrustning spelar keramik ofta rollen som "stridsspetsförstörelse".Det finns många typer av keramik i pansar, de vanligaste är aluminiumoxidkeramik (AI²O³), kiselkarbidkeramik (SiC), borkarbidkeramik (B4C).
Deras respektive egenskaper är:
Aluminiumoxidkeramik har den högsta densiteten, men hårdheten är relativt låg, bearbetningströskeln är lägre, priset är billigare.Branschen har olika renhet är uppdelad i -85/90/95/99 aluminiumoxid keramik, dess etikett är högre renhet, hårdhet och pris är högre
Kiselkarbiddensiteten är måttlig, samma hårdhet är relativt måttlig, tillhör strukturen för kostnadseffektiv keramik, så de flesta hushållsskyddsinsatser kommer att använda kiselkarbidkeramik.
Borkarbidkeramik i dessa typer av keramik i den lägsta densiteten, den högsta hållfastheten, och dess bearbetningsteknik är också mycket höga krav, hög temperatur och högtryckssintring, så dess pris är också den dyraste keramik.
Med NIJ-klass ⅲ-plåt som ett exempel, även om vikten av aluminiumoxidkeramisk insatsplatta är 200g~300g mer än kiselkarbidkeramisk insatsplåt och 400g~500g mer än borkarbidkeramisk insatsplåt.Men priset är 1/2 av kiselkarbidkeramisk insatsplatta och 1/6 av borkarbidkeramisk insatsplatta, så den keramiska aluminiumoxidinsatsplattan har den högsta kostnadsprestanda och tillhör de marknadsledande produkterna
Jämfört med skottsäker plåt av metall har komposit/keramisk skottsäker plåt en oöverstiglig fördel!
Först och främst träffar metallpansaret det homogena metallpansaret vid projektilen.Nära gränsen för penetrationshastigheten är målplattans felläge huvudsakligen kompressionskratrar och skjuvningssniglar, och den kinetiska energiförbrukningen beror huvudsakligen på skjuvningsarbetet som orsakas av plastisk deformation och sniglar.
Energiförbrukningseffektiviteten för keramisk kompositrustning är uppenbarligen högre än för homogen metallpansar.
Reaktionen av keramiska mål är uppdelad i fem processer
1: kultaket bryts i små bitar, och krossningen av stridsspetsen ökar målområdet för att sprida belastningen på den keramiska plattan.
2: sprickor uppstår på ytan av keramiken i anslagszonen och sträcker sig utåt från anslagszonen.
3: Kraftfältet med anslagszonens kompressionsvåg fram in i det inre av keramen, så att keramiken bröts, pulvret som genereras från anslagszonen runt projektilen flyger ut.
4: sprickor på baksidan av keramiken, förutom några radiella sprickor, sprickor fördelade i en kon, kommer skador att uppstå i konen.
5: keramiken i konen bryts upp i fragment under komplexa spänningsförhållanden, när projektilen stöter på keramiska ytan, förbrukas det mesta av den kinetiska energin vid förstörelsen av konens runda bottenyta, dess diameter beror på de mekaniska egenskaperna och geometriska dimensionerna av projektilen och keramiskt material.
Ovanstående är bara svarsegenskaperna för keramiska pansar vid låg-/medelhastighetsprojektiler.Nämligen svarsegenskaperna för projektilhastighet ≤V50.När projektilhastigheten är högre än V50, eroderar projektilen och keramiken varandra, vilket skapar en mescall-krosszon där både pansar och projektilkropp framstår som flytande.
Stöten som tas emot av bakplanet är mycket komplex och processen är tredimensionell till sin natur, med interaktioner mellan enkla lager och över dessa intilliggande fiberlager.
Enkelt uttryckt, spänningsvågen från tygvågen till hartsmatrisen och sedan till det intilliggande skiktet, töjningsvågsreaktionen till fiberkorsningen, vilket resulterar i spridning av stötenergi, vågutbredning i hartsmatrisen, separation av tygskiktet och migreringen av tygskiktet ökar kompositens förmåga att absorbera kinetisk energi.Migrationen som orsakas av sprickförflyttning och -utbredning och separationen av enskilda tyglager kan absorbera en stor mängd stötenergi.
För simuleringsexperimentet för penetrationsmotstånd av kompositkeramisk pansar, antas simuleringsexperimentet i allmänhet i laboratoriet, det vill säga gaspistolen används för att utföra penetrationsexperimentet.
Varför har Linry Armour haft en prisfördel som tillverkare av skottsäkra skär de senaste åren?Det finns två huvudfaktorer:
(1) På grund av tekniska behov finns det en stor efterfrågan på strukturell keramik, så priset på strukturell keramik är mycket lågt [kostnadsdelning].
(2) Som tillverkare bearbetas råvaror och färdiga produkter i våra egna fabriker, så att vi kan tillhandahålla de bästa kvalitetsprodukterna och de mest vänliga priserna för skottsäkra butiker och privatpersoner.
Posttid: 18 november 2021