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氧化铝陶瓷具有防弹材料的特性

2021-03-17 17:31:00
就目前来看,装甲材料总的发展趋势是强韧化、轻量化、多功能和高效率。氧化铝陶瓷材料是防弹材料中重要的一支,它具有高的硬度和耐磨性,高的压缩强度和高应力时的优良弹道性能。

氧化铝陶瓷和金属的防弹机理有很大的不同,金属是由于塑性变形而吸收射弹的动能,而陶瓷是由于其破裂而吸收射弹的动能。通常,陶瓷装甲系统是由单片陶瓷或陶瓷—金属复合物并覆盖有高抗张强度有机纤维结合的尼龙布层所组成。

在(zai)子(zi)(zi)弹(dan)的(de)冲(chong)击下,氧化铝陶(tao)瓷(ci)正面(mian)(mian)是被破碎(sui)而剩余(yu)的(de)能(neng)量(liang)则被反(fan)面(mian)(mian)软增(zeng)强(qiang)材(cai)(cai)料所吸收(shou),反(fan)面(mian)(mian)材(cai)(cai)料必须(xu)能(neng)支(zhi)持住子(zi)(zi)弹(dan)冲(chong)击后陶(tao)瓷(ci)材(cai)(cai)料的(de)碎(sui)片和子(zi)(zi)弹(dan)本身。当然(ran)作为防弹(dan)陶(tao)瓷(ci)要(yao)求的(de)性能(neng)较多,包括了密度(du)和气孔率(lv)、硬度(du)、断裂(lie)韧性、杨氏模(mo)量(liang)、声速、机械(xie)强(qiang)度(du)等,任(ren)何一个性能(neng)都不(bu)能(neng)与整体(ti)防弹(dan)性能(neng)有直接和决(jue)定(ding)性的(de)关系,因(yin)而断裂(lie)机理十(shi)分(fen)(fen)复杂,裂(lie)纹形成是由许多因(yin)素引起的(de),而且发(fa)生(sheng)的(de)时间十(shi)分(fen)(fen)短暂。

氧(yang)化(hua)(hua)铝(lv)防弹陶瓷的气(qi)孔率应(ying)尽量低,以提高硬度和杨氏模量;而且它的硬度要求很高,应(ying)高于(yu)飞行弹头的硬度;声音在氧(yang)化(hua)(hua)铝(lv)陶瓷中传播(bo)的速度,表示陶瓷冲击面上消耗能(neng)量的能(neng)力,高的声速也间接表示陶瓷有良(liang)好的致(zhi)密化(hua)(hua)和低的封(feng)闭气(qi)孔。

现有(you)的(de)防弹(dan)(dan)陶(tao)(tao)瓷主(zhu)要分(fen)为两类(lei),分(fen)别是(shi)单片(pian)陶(tao)(tao)瓷结构和陶(tao)(tao)瓷复(fu)合物(wu)(wu)结构,单片(pian)结构陶(tao)(tao)瓷包括氧(yang)化物(wu)(wu)陶(tao)(tao)瓷和非氧(yang)化物(wu)(wu)陶(tao)(tao)瓷,以(yi)及二元系统。一般来说(shuo),非氧(yang)化物(wu)(wu)陶(tao)(tao)瓷具有(you)更高的(de)物(wu)(wu)理性(xing)能和相(xiang)对低的(de)密(mi)度,作(zuo)为防弹(dan)(dan)比氧(yang)化铝陶(tao)(tao)瓷更有(you)利。然(ran)而,这些材料(liao)制造方法多(duo)用价格较贵的(de)热压(ya),不(bu)易产业化。但热压(ya)可提高防弹(dan)(dan)陶(tao)(tao)瓷的(de)机械性(xing)能。

而(er)且陶(tao)瓷基复(fu)合(he)物具有高的防(fang)弹性(xing)能,这(zhei)是(shi)因为(wei)(wei)有高的机械性(xing)能,特别是(shi)断(duan)裂韧性(xing)。在(zai)射弹冲击之后,与单(dan)片(pian)陶(tao)瓷相比(bi),陶(tao)瓷基复(fu)合(he)物具有较(jiao)好的完(wan)整性(xing)。所以氧化(hua)铝陶(tao)瓷很适合(he)作为(wei)(wei)防(fang)弹陶(tao)瓷。

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