تتميز المواد الخزفية بالعديد من الخصائص الجذابة للغاية ، بما في ذلك صلابة نسبة عالية ، وقوة نسبة عالية ، والخمول الكيميائي في العديد من البيئات. في الوقت نفسه ، نظرًا لكثافة المعادن المنخفضة وصلابتها العالية ومقاومتها العالية للضغط ، فإن تطبيقها على أنظمة الدروع جذاب للغاية ، وقد أصبح درعًا واقيًا يستخدم على نطاق واسع في الدروع الواقية للبدن والمركبات والطائرات [1-2]. في الستينيات ، تم استخدام B4C لأول مرة لتصميم سترات واقية من الرصاص ، ثم تم تجميعها في مقاعد الطيارين. في وقت لاحق ، شكلت الألواح الخزفية واللوحات الخلفية المركبة معًا درعًا مركبًا من السيراميك المضاد للرصاص ، وبعد السبعينيات ، تم استخدامه من قبل القوى العسكرية الغربية مثل الولايات المتحدة لناقلات الجنود والدبابات والطائرات العسكرية. تُستخدم الدروع الخزفية بشكل أساسي في المركبات المدرعة ، وغالبًا ما تظهر في شكل دروع مركبة في التطبيقات العملية ، مثل دبابات "تشالنجر" البريطانية ودبابات القتال الرئيسية EE-T1 أوسوريو. تتمثل المزايا الرئيسية للسيراميك كمادة واقية من الدروع في القوة والصلابة العالية ، ومقاومة التآكل ، والكثافة المنخفضة ، وما إلى ذلك ، في حين أن عيوب السهولة والضعف في مقاومة الضربات المتعددة تحد من تطبيقه إلى حد معين. في الوقت الحاضر ، يتم تنفيذ السيراميك المضاد للرصاص بشكل أساسي في ثلاثة جوانب: تحسين أداء الضربات المتعددة ، وتقليل الجودة وخفض التكاليف. الخزف المضاد للرصاص الخاص المستخدم بشكل رئيسي في الداخل والخارج في هذه المرحلة هو B₄ج 、 Al₂س₃、 SiC 、 TiB₂AlN-Si₃ن₄、 Si-alon،

المبدأ الأساسي لحماية الدروع هو استهلاك طاقة المقذوفات ، وإبطاء القذيفة وجعلها غير ضارة. تمتص معظم المواد الهندسية التقليدية ، مثل المواد المعدنية ، الطاقة من خلال التشوه البلاستيكي في الهيكل ، بينما تمتص المواد الخزفية الطاقة من خلال عملية التكسير الجزئي. يمكن تقسيم عملية امتصاص الطاقة للسيراميك المدرع إلى 3 مراحل [3]. 1) مرحلة التأثير الأولية: تضرب المقذوفات سطح السيراميك ، مما يجعل الرأس الحربي غير ممل ، وتمتص الطاقة أثناء عملية سحق سطح السيراميك لتشكيل منطقة صغيرة وصلبة ؛ 2) مرحلة التآكل: تستمر المقذوفات الباهتة في تآكل منطقة الكتلة ، وتشكيل طبقة مستمرة من شظايا السيراميك ؛ 3) التشوه ، مرحلة الشق والكسر: في النهاية ، يتم إنتاج ضغط الشد في السيراميك لتحطيم السيراميك ، ثم تشوه اللوحة الخلفية ، ويتم امتصاص الطاقة المتبقية عن طريق تشوه مادة اللوحة الخلفية.

أثناء تأثير المقذوفات على السيراميك ، تم تدمير كل من المقذوفات والسيراميك. بسبب هشاشة السيراميك نفسه ، فإنه ينكسر بدلاً من تشوه البلاستيك عند تأثره بالقذيفة. تحت تأثير حمل الشد ، يحدث الكسر أولاً في أماكن غير متجانسة مثل المسام والعوالم. لذلك ، من أجل تقليل تركيز الإجهاد المجهري ، يجب أن يكون السيراميك المدرع سيراميك عالي الجودة مع مسامية منخفضة (تصل إلى 99 ٪ من قيمة الكثافة النظرية) وهيكل حبيبات دقيقة. ترتبط قدرة السيراميك على امتصاص الطاقة بصلابة السيراميك ومعامل المرونة. يمكن استخدام قيمة M (عامل الكتلة الباليستية) لقياس الطاقة المقاومة للمرونة للسيراميك:

M = EH/ρ. (1) في الصيغة: E هو معامل المرونة ؛ H هو الصلابة ؛ s هي الكثافة. يمكن ملاحظة أنه كلما زاد معامل المرونة وصلابة السيراميك ، كلما كانت الكثافة أصغر ، زادت مقاومة المرونة ، وزادت قدرة امتصاص السيراميك للطاقة الحركية.

يتم سرد خصائص المواد وتأثيرها على الأداء المضاد للرصاص في الجدول 1. كلما زادت صلابة السيراميك ، كلما كان الرأس الحربي أكثر عرضة للتخميل والتفكك عند اصطدام المقذوفات بالسيراميك ، وكلما زاد استهلاك الطاقة بسبب التآكل والتحريث في عملية تآكل الخزف [5]. الأدب [3] يطرح نطاقًا محددًا من المتطلبات للخصائص الميكانيكية للسيراميك المضاد للرصاص: معامل المرونة E ≤ 280 GPa ، صلابة H ≥ 2 000 كجم/مم²، الكثافة ρ≤ 3g/cm³. لكن الصيغة (1) تتجاهل تأثير صلابة الكسر على الأداء المضاد للرصاص. في الواقع ، يمكن لصلابة الكسر العالية للسيراميك أن تؤخر وقت الكسر للقذيفة التي تضرب السيراميك ، وتزيد من استهلاك الطاقة ومقاومة الصدمات للسيراميك ، وتزيد من تأثير التآكل والتحرث للسيراميك على المقذوفات ، وبالتالي تستهلك المزيد من الطاقة الحركية للقذيفة ، وتحسين مقاومة مرونة السيراميك.

يستخدم هذا المنتج بشكل أساسي لحماية الرصاصات عالية السرعة ، وهو أحد معدات الحماية المهمة التي لا غنى عنها في مجال السلامة العامة الاجتماعية ، ومجال الدروع ، والقوات العسكرية والخاصة. يمكن استخدامه على نطاق واسع في الدروع الواقية من الرصاص والدروع الواقية من الرصاص والأبواب الواقية من الرصاص والمركبات الخاصة والسفن والطائرات والأجهزة الأخرى المطلوبة.

1. خصائص الأداء

      يتم دمج هذا المنتج مع الدروع الواقية للطلاء اللينة من النوع IIIA (معيار NIJ) لتشكيل الدروع الواقية للطلاء الصلب لجسم الإنسان. يمكن للوحة المركبة المضادة للرصاص المكونة من قطع خزفية بسمك مختلف أن تصل أدائها المضاد للرصاص إلى مستويات الحماية من الدرجة الثالثة والرابعة المحددة في معيار NIJ 0101.06 الأمريكي ، ويمكن أن تشكل أيضًا مستوى الحماية الذي يحتاجه المستخدمون. يتميز هذا المنتج بخصائص مستوى الحماية العالي والوزن الخفيف والاستخدام المريح ومقاومة الضربات المتعددة.

2. هيكل المنتج

      تتكون الطبقة المضادة للرصاص لهذا المنتج من لوحة ولوحة خلفية. مادة اللوحة عبارة عن ثلاثي أكسيد الألومنيوم عالي النقاء أو كربيد السيليكون أو كربيد البورون ، وهي مصنوعة من قطع خزفية متعددة ، واللوحة الخلفية مصنوعة من صفائح ألياف البولي إيثيلين عالية الوزن الجزيئي.

3. حجم الإنتاج والقدرة

      يتم إنتاج كل من الألواح واللوحات الخلفية من قبل الشركة نفسها ، ويمكن أن يصل الإنتاج السنوي إلى أكثر من 10000 متر مربع.

(مادة السيراميك مبدأ مضاد للرصاص المصدر:شبكة التآكل والحماية في الصين)