③सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने बुलेटप्रुफ सिरेमिक सामग्री
21 औं शताब्दीदेखि, बुलेटप्रूफ सिरेमिकहरू द्रुत रूपमा विकास भएको छ, र त्यहाँ धेरै प्रकारहरू छन्, जसमा एल्युमिना, सिलिकन कार्बाइड, बोरोन कार्बाइड, सिलिकन नाइट्राइड, टाइटेनियम बोराइड, आदि, जसमध्ये एल्युमिना सिरेमिक (Al₂O₃), सिलिकन कार्बाइड सिरेमिक (SiC), बोरोन कार्बाइड सिरेमिक (B4C) सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
एल्युमिना सिरेमिकको उच्चतम घनत्व छ, तर कठोरता अपेक्षाकृत कम छ, प्रशोधन थ्रेसहोल्ड कम छ, मूल्य कम छ, शुद्धता अनुसार 85/90/95/99 एल्युमिना सिरेमिकमा विभाजन गरिएको छ, सम्बन्धित कठोरता र मूल्य पनि बढेको छ। बारीमा।
सामग्री | घनत्व /(kg*m²) | लोचदार मोड्युलस / (GN*m²) | HV | एल्युमिना को मूल्य बराबर |
बोरोन कार्बाइड | २५०० | ४०० | 30000 | X १० |
एल्युमिनियम अक्साइड | ३८०० | ३४० | १५००० | १ |
टाइटेनियम डाइबोराइड | ४५०० | ५७० | ३३००० | X10 |
सिलिकन कार्बाइड | ३२०० | ३७० | 27000 | X5 |
ओक्सीकरण प्लेटिङ | २८०० | ४१५ | १२००० | X10 |
BC/SiC | २६०० | ३४० | २७५०० | X7 |
गिलास सिरेमिक | २५०० | १०० | ६००० | 1 |
सिलिकन नाइट्राइड | ३२०० | ३१० | १७००० | X5 |
विभिन्न बुलेटप्रूफ सिरेमिकको गुणहरूको तुलना
सिलिकन कार्बाइड सिरेमिक घनत्व अपेक्षाकृत कम छ, उच्च कठोरता, एक लागत-प्रभावी संरचनात्मक सिरेमिक हो, त्यसैले यो चीनमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने बुलेटप्रूफ सिरेमिक पनि हो।
बोरोन कार्बाइड सिरेमिकमा यी सिरेमिकहरूमध्ये सबैभन्दा कम घनत्व र उच्चतम कठोरता हुन्छ, तर एकै समयमा, प्रशोधन प्रविधिको लागि तिनीहरूको आवश्यकताहरू पनि धेरै उच्च हुन्छन्, उच्च तापक्रम र उच्च दबाव सिंटरिङ आवश्यक पर्दछ, त्यसैले लागत पनि यी तीन सिरेमिकहरूमध्ये सबैभन्दा उच्च छ।
यी तीन थप सामान्य बुलेटप्रूफ सिरेमिक सामग्रीको तुलनामा, एल्युमिना बुलेटप्रूफ सिरेमिकको सबैभन्दा कम लागत छ, तर बुलेटप्रूफ प्रदर्शन सिलिकन कार्बाइड र बोरन कार्बाइड भन्दा धेरै कम छ, त्यसैले सिलिकन कार्बाइड र बोरन कार्बाइड बुलेटप्रूफमा बुलेटप्रुफ सिरेमिकको हालको घरेलू उत्पादन एकाइहरू, जबकि। एल्युमिना सिरेमिक दुर्लभ छन्।यद्यपि, एकल क्रिस्टल एल्युमिना पारदर्शी सिरेमिकहरू तयार गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ, जुन व्यापक रूपमा हल्का प्रकार्यहरू सहित पारदर्शी सामग्रीको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र सैन्य उपकरणहरूमा लागू गरिन्छ जस्तै व्यक्तिगत सैनिक बुलेटप्रुफ मास्क, मिसाइल पत्ता लगाउने विन्डोज, सवारी अवलोकन विन्डोज, र पनडुब्बी पेरिस्कोपहरू।
④दुई सबैभन्दा लोकप्रिय बुलेटप्रुफ सिरेमिक सामग्री
सिलिकन कार्बाइड बुलेटप्रूफ सिरेमिक
सिलिकन कार्बाइड कोभ्यालेन्ट बन्ड धेरै बलियो छ र अझै पनि उच्च तापमानमा उच्च शक्ति बन्धन छ।यस संरचनात्मक विशेषताले सिलिकन कार्बाइड सिरेमिक उत्कृष्ट शक्ति, उच्च कठोरता, पहिरन प्रतिरोध, जंग प्रतिरोध, उच्च थर्मल चालकता, राम्रो थर्मल झटका प्रतिरोध र अन्य गुणहरू दिन्छ।एकै समयमा, सिलिकन कार्बाइड सिरेमिक मूल्य मध्यम, लागत-प्रभावी, सबैभन्दा आशाजनक उच्च प्रदर्शन आर्मर सुरक्षा सामग्री मध्ये एक हो।
सिलिकन कार्बाइड सिरेमिकहरू आर्मर सुरक्षाको क्षेत्रमा फराकिलो विकास ठाउँ छ, र व्यक्तिगत उपकरण र विशेष सवारी साधनहरूको क्षेत्रमा तिनीहरूको अनुप्रयोगहरू विविध हुन्छन्।सुरक्षात्मक आर्मर सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्दा, लागत र विशेष अनुप्रयोग अवसरहरू र अन्य कारकहरूलाई विचार गर्दै, यो सामान्यतया सिरेमिक प्यानल र कम्पोजिट ब्याकप्लेन सिरेमिक कम्पोजिट लक्ष्य प्लेटमा बाँडिएको सानो व्यवस्था हो, तन्य तनावको कारण सिरेमिकको विफलतालाई हटाउन, र। यो सुनिश्चित गर्न कि प्रक्षेपण प्रवेशले सम्पूर्ण कवचलाई हानी नगरी एक टुक्रा मात्र टुक्रा पार्छ।
बोरोन कार्बाइड बुलेटप्रुफ सिरेमिक
बोरोन कार्बाइड हीरा र घन बोरोन नाइट्राइड सुपरहार्ड सामग्री पछि ज्ञात सामग्रीको कठोरता हो, 3000kg/mm² सम्मको कठोरता;घनत्व कम छ, केवल 2.52g/cm³, जुन स्टिलको 1/3 हो;उच्च लोचदार मोड्युलस, 450GPa;उच्च पिघलने बिन्दु, लगभग 2447 ℃;थर्मल विस्तार गुणांक कम छ र थर्मल चालकता उच्च छ।थप रूपमा, बोरोन कार्बाइडमा राम्रो रासायनिक स्थिरता, एसिड र क्षारको क्षरण प्रतिरोध हुन्छ, कोठाको तापक्रममा एसिड र आधार र धेरै अकार्बनिक यौगिक तरल पदार्थहरूसँग प्रतिक्रिया गर्दैन, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड-सल्फ्यूरिक एसिडमा मात्र, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड-नाइट्रिक एसिड मिश्रित तरल ढिलो क्षरण हुन्छ। ;र धेरै पग्लिएको धातुहरू ओसिलो गर्दैनन्, कार्य गर्दैनन्।बोरोन कार्बाइडमा पनि न्यूट्रोनहरू अवशोषित गर्ने राम्रो क्षमता छ, जुन अन्य सिरेमिक सामग्रीहरूमा उपलब्ध छैन।B4C सँग धेरै सामान्य रूपमा प्रयोग हुने आर्मर सिरेमिकको सबैभन्दा कम घनत्व छ, लोचको उच्च मोडुलससँग मिलाएर, यसले सैन्य आर्मर र अन्तरिक्ष क्षेत्रहरूमा सामग्रीहरूको लागि राम्रो विकल्प बनाउँछ।B4C को मुख्य समस्या यो महँगो छ (एल्युमिना भन्दा लगभग 10 गुणा) र भंगुर छ, जसले यसको व्यापक प्रयोगलाई एकल-चरण सुरक्षा कवचको रूपमा सीमित गर्दछ।
⑤बुलेटप्रुफ सिरेमिकको तयारी विधि।
तयारी प्रविधि | प्रक्रिया विशेषताहरू | |
फाइदा | ||
तातो प्रेस sintering | कम सिंटरिङ तापक्रम र छोटो सिंटरिङ समयको साथ, राम्रो दाना र उच्च सापेक्ष घनत्व र राम्रो यांत्रिक गुणहरू भएका सिरेमिकहरू प्राप्त गर्न सकिन्छ। | |
सुपर उच्च दबाव sintering | छिटो, कम तापमान sintering, densification दर वृद्धि हासिल। | |
तातो आइसोस्टेटिक प्रेसिंग सिंटरिंग | उच्च कार्यसम्पादन र जटिल आकार भएका सिरेमिकहरू कम सिन्टेरिङ तापक्रम, छोटो र्यापिङ समय र खराब शरीरको समान संकुचनद्वारा तयार गर्न सकिन्छ। | |
माइक्रोवेभ सिंटरिङ | द्रुत घनत्व, शून्य ग्रेडियन्ट एकसमान ताप, सामग्री संरचना सुधार, सामग्री प्रदर्शन सुधार, उच्च दक्षता र ऊर्जा बचत। | |
डिस्चार्ज प्लाज्मा sintering | sintering समय छोटो छ, sintering तापमान कम छ, सिरेमिक प्रदर्शन राम्रो छ, र उच्च ऊर्जा sintering ग्रेडियन्ट सामग्री को घनत्व उच्च छ। | |
प्लाज्मा बीम पिघलने विधि | पाउडर कच्चा माल पूर्णतया पग्लिएको छ, पाउडर को कण आकार द्वारा प्रतिबन्धित छैन, कम पिघलने बिन्दु प्रवाह आवश्यक छैन, र उत्पादन एक घने संरचना छ। | |
प्रतिक्रिया sintering | नेट साइज निर्माण प्रविधि नजिक, सरल प्रक्रिया, कम लागत, ठूलो आकार, जटिल आकार भागहरू तयार गर्न सक्नुहुन्छ। | |
दबाव रहित sintering | उत्पादन उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रदर्शन, सरल sintering प्रक्रिया र कम लागत छ।त्यहाँ धेरै उपयुक्त गठन विधिहरू छन्, जुन जटिल र बाक्लो ठूला भागहरूको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, र ठूलो मात्रामा औद्योगिक उत्पादनको लागि पनि उपयुक्त छ। | |
तरल चरण sintering | कम sintering तापमान, कम porosity, राम्रो अन्न, उच्च घनत्व, उच्च शक्ति |
तयारी प्रविधि | प्रक्रिया विशेषताहरू | |
बेफाइदा | ||
तातो प्रेस sintering | प्रक्रिया अधिक जटिल छ, मोल्ड सामाग्री र उपकरण आवश्यकताहरु उच्च छन्, उत्पादन दक्षता कम छ, उत्पादन लागत उच्च छ, र आकार मात्र साधारण उत्पादनहरु संग तयार गर्न सकिन्छ। | |
सुपर उच्च दबाव sintering | साधारण आकार, कम उत्पादन, उच्च उपकरण लगानी, उच्च sintering अवस्था, र उच्च ऊर्जा खपत संग उत्पादनहरू मात्र तयार गर्न सक्नुहुन्छ।हाल, यो अनुसन्धानको चरणमा मात्र छ | |
तातो आइसोस्टेटिक प्रेसिंग सिंटरिंग | उपकरण लागत उच्च छ, र प्रशोधन गर्न workpiece को आकार सीमित छ | |
माइक्रोवेभ सिंटरिङ | सैद्धान्तिक प्रविधिमा सुधार आवश्यक छ, उपकरणको अभाव छ, र व्यापक रूपमा लागू गरिएको छैन | |
डिस्चार्ज प्लाज्मा sintering | आधारभूत सिद्धान्त सुधार गर्न आवश्यक छ, प्रक्रिया जटिल छ, र लागत उच्च छ, जसलाई औद्योगिकीकरण गरिएको छैन। | |
प्लाज्मा बीम पिघलने विधि | व्यापक अनुप्रयोगको लागि उच्च उपकरण आवश्यकताहरू हासिल गरिएको छैन। | |
प्रतिक्रिया sintering | अवशिष्ट सिलिकनले उच्च-तापमान मेकानिकल गुणहरू, जंग प्रतिरोध, र सामग्रीको अक्सीकरण प्रतिरोधलाई कम गर्छ। | |
दबाव रहित sintering | sintering तापमान उच्च छ, त्यहाँ एक निश्चित porosity छ, शक्ति अपेक्षाकृत कम छ, र लगभग 15% मात्रा संकुचन छ। | |
तरल चरण sintering | यो विरूपण, ठूलो संकुचन र आयामी शुद्धता नियन्त्रण गर्न गाह्रो छ |
सिरेमिक |
AL2O३.B4 C .SiC |
AL2O3 |
AL2O३.B4 C .SiC |
AL2O3 |
AL2O३.B4 C .SiC |
AL2O3 |
B4 C .SiC |
AL2O३.B4 C .SiC |
.SiC |
बुलेटप्रूफ सिरेमिक अपग्रेड
यद्यपि सिलिकन कार्बाइड र बोरोन कार्बाइडको बुलेटप्रूफ क्षमता धेरै ठूलो छ, फ्र्याक्चर कठोरता र सिंगल-फेज सिरेमिकको कमजोर भंगुरताको समस्यालाई बेवास्ता गर्न सकिँदैन।आधुनिक विज्ञान र प्रविधिको विकासले बुलेटप्रूफ सिरेमिकको कार्यक्षमता र अर्थव्यवस्थाको लागि आवश्यकताहरू अगाडि राखेको छ: बहु-कार्य, उच्च प्रदर्शन, हल्का वजन, कम लागत र सुरक्षा।तसर्थ, हालका वर्षहरूमा, विज्ञहरू र विद्वानहरूले बहु-घटक सिरेमिक प्रणाली कम्पोजिट, कार्यात्मक ढाँचा सिरेमिक, स्तरित संरचना डिजाइन, इत्यादि सहित माइक्रो-समायोजन मार्फत सिरेमिकको सुदृढीकरण, हल्का वजन र आर्थिक प्राप्त गर्ने आशा राखेका छन्, र यस्तो आर्मर हल्का छ। आजको कवचको तुलनामा वजन, र लडाई एकाइहरूको मोबाइल प्रदर्शनमा अझ राम्रो सुधार गर्नुहोस्।
कार्यात्मक रूपमा वर्गीकृत सिरेमिकहरूले माइक्रोकोस्मिक डिजाइन मार्फत भौतिक गुणहरूमा नियमित परिवर्तनहरू देखाउँछन्।उदाहरणका लागि, टाइटेनियम बोराइड र टाइटेनियम धातु र एल्युमिनियम अक्साइड, सिलिकन कार्बाइड, बोरन कार्बाइड, सिलिकन नाइट्राइड र धातु एल्युमिनियम र अन्य धातु/सिरेमिक कम्पोजिट प्रणालीहरू, मोटाई स्थितिको साथ ढाँचा परिवर्तनको प्रदर्शन, त्यो हो, उच्च कठोरताको तयारी। उच्च कठोरता बुलेटप्रूफ सिरेमिकमा संक्रमण।
नानोमिटर मल्टिफेज सिरेमिकहरू म्याट्रिक्स सिरेमिकमा थपिएका सबमाइक्रोन वा न्यानोमिटर फैलावट कणहरूबाट बनेका हुन्छन्।जस्तै SiC-Si3N4-Al2O3, B4C-SiC, आदि, सिरेमिकको कठोरता, कठोरता र बलमा निश्चित सुधार हुन्छ।यो रिपोर्ट गरिएको छ कि पश्चिमी देशहरूले भौतिक बल र कठोरता प्राप्त गर्न दसौं न्यानोमिटरको दाना आकारको सिरेमिकहरू तयार गर्न नानो-स्केल पाउडरको सिन्टेरिङको अध्ययन गरिरहेका छन्, र बुलेटप्रुफ सिरेमिकले यस सन्दर्भमा ठूलो सफलता हासिल गर्ने अपेक्षा गरिएको छ।
योग गर्नुहोस्
चाहे यो एकल-फेज सिरेमिक होस् वा बहु-चरण सिरेमिकहरू, उत्कृष्ट बुलेटप्रूफ सिरेमिक सामग्रीहरू वा सिलिकन कार्बाइडबाट अविभाज्य, बोरोन कार्बाइड यी दुई सामग्रीहरू।विशेष गरी बोरोन कार्बाइड सामाग्री को लागी, sintering टेक्नोलोजी को विकास संग, बोरोन कार्बाइड सिरेमिक को उत्कृष्ट गुणहरु अधिक र अधिक प्रमुख हुँदैछ, र बुलेटप्रुफ को क्षेत्र मा तिनीहरुको आवेदन थप विकसित हुनेछ।
पोस्ट समय: डिसेम्बर-14-2023