Používání keramických plátů se datuje do roku 1918, po konci 1. světové války, kdy plukovník Newell Monroe Hopkins zjistil, že potažení ocelového brnění keramickou glazurou by značně zvýšilo jeho ochranu.
Přestože vlastnosti keramických materiálů byly objeveny brzy, netrvalo dlouho a byly použity pro vojenské účely.
První země, které široce používaly keramické brnění, byl bývalý Sovětský svaz a americká armáda je hojně používala během války ve Vietnamu, ale keramické brnění se jako osobní ochranné prostředky objevilo až v posledních letech kvůli počáteční ceně a technickým problémům.
Ve skutečnosti byla v roce 1980 ve Spojeném království použita keramika z oxidu hlinitého na neprůstřelné vesty a americká armáda v 90. letech 20. století sériově vyrobila první skutečně „zásuvnou desku“ SAPI, což bylo v té době revoluční ochranné zařízení.Jeho ochranný standard NIJIII dokázal zachytit většinu střel, které by mohly ohrozit pěchotu, ale americká armáda s tím stále nebyla spokojena.Zrodila se ESAPI.
ESAPI
V té době ochrana ESAPI nebyla příliš velkým hackem a úroveň ochrany NIJIV ji vyzdvihla a zachránila životy bezpočtu vojáků.Jak to dělá, pravděpodobně není příliš pozornosti.
Abychom pochopili, jak ESAPI funguje, musíme nejprve porozumět jeho struktuře.Většina kompozitních keramických pancířů je strukturální keramický terč + kovový/nekovový zadní terč a americká armáda ESAPI také používá tuto konstrukci.
Místo použití keramiky z karbidu křemíku, která funguje a je „ekonomická“, použila americká armáda pro ESAPI dražší keramiku z karbidu boru.Na backplane používala americká armáda UHMW-PE, který byl v té době také extrémně drahý.Cena raného UHMW-PE dokonce převyšovala cenu karbidu BÓRU.
Poznámka: Vzhledem k odlišné šarži a procesu může být kevlar také použit jako nosná deska americkou armádou.
Druhy neprůstřelné keramiky:
Neprůstřelná keramika, známá také jako strukturální keramika, má vysokou tvrdost, vlastnosti s vysokým modulem, obvykle se používá pro otěr kovů, jako jsou brusné keramické kuličky, keramická frézovací hlava…….V kompozitním brnění hraje keramika často roli „destrukce hlavice“.V neprůstřelných vestách je mnoho druhů keramiky, nejběžněji používaná je keramika z oxidu hlinitého (AI²O³), keramika z karbidu křemíku (SiC), keramika z karbidu boru (B4C).
Jejich příslušné vlastnosti jsou:
Aluminová keramika má nejvyšší hustotu, ale tvrdost je relativně nízká, práh zpracování je nižší, cena je levnější.Průmysl má různou čistotu se dělí na -85/90/95/99 aluminovou keramiku, její označení je vyšší čistota, tvrdost a cena jsou vyšší
Hustota karbidu křemíku je mírná, stejná tvrdost je relativně mírná, patří do struktury nákladově efektivní keramiky, takže většina domácích vložek neprůstřelných vložek bude používat keramiku z karbidu křemíku.
Keramika z karbidu bóru v těchto druzích keramiky má nejnižší hustotu, nejvyšší pevnost a na její technologii zpracování jsou také velmi vysoké požadavky, vysokoteplotní a vysokotlaké slinování, proto je její cena také nejdražší keramikou.
Vezmeme-li jako příklad desku ⅲ třídy NIJ, ačkoli hmotnost keramické vložky z oxidu hlinitého je o 200 g ~ 300 g více než keramická vložka z karbidu křemíku a o 400 g ~ 500 g více než keramická vložka z karbidu boru.Ale cena je 1/2 keramické vložky z karbidu křemíku a 1/6 keramické vložky z karbidu boru, takže keramická vložka z oxidu hlinitého má nejvyšší nákladovou výkonnost a patří k předním produktům na trhu
Ve srovnání s kovovou neprůstřelnou deskou má kompozitní/keramická neprůstřelná deska nepřekonatelnou výhodu!
V první řadě kovový pancíř zasáhne střelou homogenní kovový pancíř.V blízkosti mezní penetrační rychlosti jsou režimem porušení cílové desky hlavně kompresní krátery a smykové zářezy a spotřeba kinetické energie závisí hlavně na smykové práci způsobené plastickou deformací a zářezy.
Energetická účinnost keramického kompozitního pancíře je zjevně vyšší než u homogenního kovového pancíře.
Reakce keramického terče je rozdělena do pěti procesů
1: střecha střely je rozbita na malé kousky a rozdrcení hlavice zvětší akční plochu cíle, aby se rozptýlila zátěž na keramickou desku.
2: na povrchu keramiky v nárazové zóně se objevují trhliny a rozšiřují se směrem ven z nárazové zóny.
3: Silové pole s nárazovou zónou kompresní vlny míří do vnitřku keramiky, takže se keramika rozbije a prášek generovaný z dopadové zóny kolem střely vyletí ven.
4: praskliny na zadní straně keramiky, kromě některých radiálních prasklin, prasklin rozmístěných do kužele, dojde k poškození v kuželu.
5: keramika v kuželu je rozbita na fragmenty za podmínek složitého namáhání, při dopadu střely na keramický povrch je většina kinetické energie spotřebována při destrukci oblasti kulatého dna kužele, její průměr závisí na mechanických vlastnostech a geometrických rozměrech střely a keramického materiálu.
Výše uvedené jsou pouze charakteristiky odezvy keramického pancíře na střely s nízkou/střední rychlostí.Konkrétně charakteristika odezvy rychlosti střely ≤V50.Když je rychlost střely vyšší než V50, střela a keramika se vzájemně erodují a vytvářejí zónu rozdrcení, kde se pancíř i tělo střely jeví jako tekutina.
Náraz přijatý základní deskou je velmi složitý a proces je svou povahou trojrozměrný, s interakcemi mezi jednotlivými vrstvami a napříč těmito sousedními vláknitými vrstvami.
Zjednodušeně řečeno, napěťová vlna z vlny látky do pryskyřičné matrice a poté do sousední vrstvy, reakce deformační vlny na průsečík vláken, což má za následek rozptýlení nárazové energie, šíření vlny v matrici pryskyřice, oddělení vrstva tkaniny a migrace vrstvy tkaniny zvyšují schopnost kompozitu absorbovat kinetickou energii.Migrace způsobená cestováním a šířením trhlin a oddělováním jednotlivých vrstev tkaniny může absorbovat velké množství energie nárazu.
Pro experiment simulace odolnosti proti průniku kompozitního keramického pancíře se simulační experiment obecně používá v laboratoři, to znamená, že k provádění experimentu pronikání se používá plynová pistole.
Proč má Linry Armor v posledních letech jako výrobce neprůstřelných vložek cenovou výhodu?Existují dva hlavní faktory:
(1) Vzhledem k technickým potřebám existuje velká poptávka po konstrukční keramice, takže cena konstrukční keramiky je velmi nízká [sdílení nákladů].
(2) Jako výrobce zpracováváme suroviny a hotové výrobky v našich vlastních továrnách, abychom mohli poskytovat produkty nejvyšší kvality a nejpřívětivější ceny pro neprůstřelné obchody a jednotlivce.
Čas odeslání: 18. listopadu 2021