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碳化硅陶瓷防弹片防弹原理详解

2023-02-06   来源:精城特瓷   作者:谢勇   阅读:

        陶瓷防弹是防弹领域的重要组成部分,比较常见的防弹陶瓷有氧化铝防弹陶瓷、碳化硅防弹陶瓷、碳化硼防弹陶瓷等。其中,碳化硅陶瓷价格适中,性能优异,得到许多用户的青睐。那么,碳化硅防弹片的防弹原理是什么呢?
        碳化硅陶瓷的防弹机理综合起来有以下几点:
        1. 破碎弹头。碳化硅硬度极高,当子弹高速撞击防弹片时,弹头会被撞碎,消耗大部分动能,随后弹头碎片将高度集中的能量予以分散,等效于加大着靶面积,从而大大提高抗弹性能。
        2. 防弹片破坏与变形吸能。弹体高速撞击防弹片使碳化硅结构破坏并形成倒锥作用于衬底材料,衬底发生变形同时吸收剩余能量。
        3. 磨蚀作用。在撞击过程中,破碎弹头与破碎的碳化硅陶瓷防弹片碎片相互摩擦,使动能转变为热能,同时被陶瓷碎片磨削损失一部分质量,从而起到防弹作用。
        4. 改变弹头入射角。采用精心设计的特殊表面碳化硅防弹片,可以使子弹避免垂直入射,即可改变弹头入射方向,从而使动量(动能)分解,以降低对防弹片的作用,等效于靶板防弹能力的提升。
 
碳化硅防弹片
 
        防弹性能可以用弹道质量因素M来表示,即M=EH/ ρ,E为弹性模量,H为硬度,p为密度。由此式计算,碳化硼的M值为480000,碳化硅为312187、氮化硅为169531、氧化铝为149600。虽然碳化硼M值最高,但其价格也最高,阻碍其大量使用;而碳化硅与氮化硅价格相近,但其抗弹性能却几乎是氮化硅的两倍。因此,碳化硅陶瓷非常适合大量使用。
 
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