セラミック材料の防弾原理は何ですか?

陶磁器は壊れやすいというのが皆さんの印象です。しかし、セラミックスは現代の技術で加工されることにより、硬く高強度の新しい素材となり、特に特殊な物性が要求される防弾材料の分野では、セラミックスは非常に人気のある防弾材料となっています。

セラミック材料の防弾原理は何ですか?

装甲保護の基本原理は、発射体のエネルギーを消費し、速度を低下させ、無害にすることです。金属材料などの従来のエンジニアリング材料のほとんどは、構造の塑性変形を通じてエネルギーを吸収しますが、セラミック材料は微小破砕プロセスを通じてエネルギーを吸収します。

防弾セラミックスのエネルギー吸収過程は大きく3段階に分けられます。

(1) 初期衝撃段階: 発射体がセラミックの表面に衝突して弾丸が鈍くなり、セラミックの表面が小さく硬い破片に粉砕される過程でエネルギーが吸収されます。

(2) 侵食段階: 鈍化した発射体は破片を侵食し続け、セラミック破片の連続層を形成します。

(3) 変形・亀裂・破断段階：最終的にセラミックスに引張応力が発生してセラミックスが破壊し、バックプレートが変形し、残りのエネルギーはすべてバックプレート素材の変形によって吸収されます。発射体がセラミックに衝突する過程で、発射体とセラミックの両方が損傷します。