Sejak awal tahun ini, konflik global seperti konflik Rusia-Ukraina dan konflik Israel-Palestina telah menarik perhatian luas di seluruh dunia. Dalam lingkungan global seperti ini, pertahanan negara berbagai negara lambat laun menjadi tegang, yang membuat pasar beberapa material militer menjadi sangat panas akhir-akhir ini. Diantaranya, sebagai dua raksasa industri keramik anti peluru, silikon karbida dan boron karbida tentu tidak akan absen. Tahukah Anda kenapa keramik bisa antipeluru? Apa persyaratan kinerja bahan keramik antipeluru? Mari kita jelajahi bersama.
Apa prinsip anti peluru pada bahan keramik?
Prinsip dasar perlindungan lapis baja adalah mengonsumsi energi proyektil, memperlambat proyektil, dan tidak membahayakan. Sebagian besar material rekayasa tradisional, seperti material logam, menyerap energi melalui deformasi plastis struktural, sedangkan material keramik menyerap energi melalui proses penghancuran mikro. Proses penyerapan energi keramik antipeluru secara kasar dapat dibagi menjadi tiga tahap:
Tahap dampak awal:
Proyektil tersebut mengenai permukaan keramik sehingga menyebabkan hulu ledak menjadi tumpul dan menyerap energi selama proses penghancuran dan pembentukan pecahan kecil dan keras pada permukaan keramik;
Tahap erosi:
Proyektil tumpul terus mengikis area yang terfragmentasi, membentuk lapisan pecahan keramik yang berkesinambungan;
Tahapan deformasi, retak, dan patah:
Akhirnya, tegangan tarik dihasilkan pada keramik, menyebabkan keramik patah. Selanjutnya, panel belakang berubah bentuk, dan semua energi yang tersisa diserap oleh deformasi material panel belakang. Selama proses tumbukan proyektil pada keramik, baik proyektil maupun keramiknya mengalami kerusakan.
Apa saja persyaratan sifat material keramik antipeluru?
Karena kerapuhan keramik itu sendiri, keramik tersebut mengalami patah daripada deformasi plastis saat terkena benturan proyektil. Di bawah pembebanan tarik, patahan pertama kali terjadi pada area heterogen seperti pori-pori dan batas butir. Oleh karena itu, untuk meminimalkan konsentrasi tegangan mikro, keramik pelindung harus berupa keramik berkualitas tinggi dengan porositas rendah (hingga 99% dari nilai kepadatan teoritis) dan struktur butiran halus.
Bahan keramik antipeluru ada banyak jenisnya, antara lain alumina, silikon karbida, boron karbida, silikon nitrida, titanium borida, dll. Diantaranya, keramik alumina (Al2O3), keramik silikon karbida (SiC), dan keramik boron karbida (B4C) adalah yang paling banyak digunakan. Keramik aluminium oksida memiliki kepadatan tertinggi, tetapi kekerasannya relatif rendah, ambang pemrosesan lebih rendah, dan harga lebih rendah. Menurut kemurniannya, mereka dibagi menjadi keramik aluminium oksida 85/90/95/99, dan kekerasan serta harga yang sesuai juga meningkat secara berurutan.
Silikon karbida dan boron karbida sebagai bahan baku bahan anti peluru?
Silikon karbida memiliki ikatan kovalen yang sangat kuat dan masih memiliki kekuatan ikatan yang tinggi pada suhu tinggi. Fitur struktural ini memberi keramik silikon karbida sifat-sifat luar biasa seperti kekuatan, kekerasan tinggi, ketahanan aus, ketahanan korosi, konduktivitas termal tinggi, dan ketahanan guncangan termal yang baik. Pada saat yang sama, keramik silikon karbida memiliki harga yang terjangkau dan hemat biaya, yang merupakan keramik antipeluru yang paling banyak digunakan di Tiongkok dan salah satu bahan pelindung lapis baja berperforma tinggi yang paling menjanjikan. Keramik SiC memiliki ruang pengembangan yang luas di bidang perlindungan lapis baja, dan penerapannya di bidang peralatan individu dan kendaraan khusus cenderung terdiversifikasi. Sebagai bahan pelindung pelindung, dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti biaya dan aplikasi khusus, panel keramik kecil dan papan belakang komposit biasanya direkatkan untuk membentuk target komposit keramik untuk mengatasi kegagalan keramik yang disebabkan oleh tegangan tarik, dan untuk memastikan bahwa hanya satu bagian saja. dihancurkan tanpa menghancurkan seluruh armor saat proyektil menembus.
Boron karbida adalah bahan superkeras yang kekerasannya kedua setelah intan dan kubik boron nitrida. Di antara keramik-keramik tersebut, kekerasannya paling tinggi dan massa jenisnya paling rendah, hanya 2,52g/cm3, yaitu 1/3 dari baja. Modulus elastisitas tinggi, koefisien muai panas rendah, dan konduktivitas termal tinggi. Selain itu, boron karbida memiliki stabilitas kimia yang baik, ketahanan terhadap korosi asam dan alkali, dan tidak bereaksi dengan asam dan alkali serta sebagian besar cairan senyawa anorganik pada suhu kamar; Dan tidak membasahi dan tidak reaktif dengan sebagian besar logam cair. Boron karbida juga mempunyai kemampuan penyerapan neutron yang baik, yang tidak dimiliki bahan keramik lainnya. B4C memiliki kepadatan terendah di antara beberapa keramik lapis baja yang umum digunakan, dan modulus elastisnya yang tinggi menjadikannya pilihan yang baik untuk lapis baja militer dan material luar angkasa. Namun pada saat yang sama, ia juga memerlukan teknologi pemrosesan yang tinggi, yang memerlukan sintering suhu tinggi dan tekanan tinggi, sehingga biayanya paling tinggi di antara ketiga keramik (sekitar 10 kali lipat dari alumina), yang membatasi penerapannya secara luas sebagai keramik tunggal. baju besi pelindung fase. Dibandingkan ketiga jenis bahan keramik antipeluru pada umumnya, keramik antipeluru alumina memiliki harga paling murah, namun kinerja antipelurunya jauh lebih buruk dibandingkan silikon karbida dan boron karbida. Oleh karena itu, silikon karbida dan boron karbida menjadi dua bahan keramik antipeluru terpopuler yang sebagian besar terdapat di unit produksi keramik antipeluru dalam negeri, sedangkan keramik alumina jarang ditemukan. Namun, alumina kristal tunggal dapat digunakan untuk membuat keramik transparan, yang banyak digunakan sebagai bahan transparan dengan fungsi optik, dan diterapkan pada peralatan militer seperti masker antipeluru individu, jendela pendeteksi rudal, jendela observasi kendaraan, periskop kapal selam, dan sebagainya. .
Informasi dalam artikel ini berasal dari Internet dan tidak digunakan sebagai nasihat pengobatan atau nasihat investasi. Jika artikel ini berdampak pada hak dan kepentingan Anda atau tertarik dengan produk ini, silakan hubungi kami tepat waktu sehingga kami dapat memberi Anda bantuan lebih lanjut.