세라믹 소재의 방탄 원리는 무엇인가요?

모든 사람의 인상에서 도자기는 깨지기 쉽습니다. 그러나 세라믹은 현대 기술에 의해 가공된 후 단단하고 고강도의 새로운 소재로 변모되었으며, 특히 특수한 물리적 성질을 요구하는 방탄재료 분야에서는 세라믹이 매우 인기 있는 방탄재료가 되었습니다.

세라믹 소재의 방탄 원리는 무엇인가요?

갑옷 보호의 기본 원리는 발사체의 에너지를 소비하고 속도를 늦추며 무해하게 만드는 것입니다. 금속 재료와 같은 대부분의 전통적인 엔지니어링 재료는 구조물의 소성 변형을 통해 에너지를 흡수하는 반면, 세라믹 재료는 미세 분쇄 과정을 통해 에너지를 흡수합니다.

방탄 세라믹의 에너지 흡수 과정은 크게 3단계로 나눌 수 있습니다.

(1) 초기 충격 단계: 발사체가 세라믹 표면에 부딪혀 총알이 둔해지며, 세라믹 표면을 작고 단단한 조각으로 분쇄하는 과정에서 에너지를 흡수합니다.

(2) 침식 단계: 무딘 발사체가 계속해서 파편을 침식하여 세라믹 파편의 연속적인 층을 형성합니다.

(3) 변형, 균열 및 파단 단계: 최종적으로 세라믹에 인장 응력이 발생하여 세라믹이 파손된 후 뒷판이 변형되고 남은 에너지는 뒷판 재료의 변형으로 모두 흡수됩니다. 발사체가 세라믹에 부딪히는 과정에서 발사체와 세라믹이 모두 손상됩니다.