Węglik krzemu i węglik boru stały się najpopularniejszymi kuloodpornymi materiałami ceramicznymi

Kuloodporna ceramika z węglika krzemu

Węglik krzemu posiada niezwykle silne wiązania kowalencyjne i utrzymuje wysoką wytrzymałość nawet w wysokich temperaturach. Ta cecha strukturalna zapewnia ceramikę z węglika krzemu doskonałą wytrzymałość, wysoką twardość, odporność na zużycie, odporność na korozję, wysoką przewodność cieplną i dobrą odporność na szok termiczny; Jednocześnie ceramika z węglika krzemu ma umiarkowaną cenę i wysoką opłacalność, co czyni ją jednym z najbardziej obiecujących, wysokowydajnych materiałów pancernych i ochronnych. Ceramika SiC ma szeroką przestrzeń rozwojową w zakresie ochrony pancerza, a jej zastosowania w wyposażeniu indywidualnego żołnierza i pojazdach specjalnych są coraz bardziej zróżnicowane. W przypadku stosowania jako materiał na pancerz ochronny, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak koszt i scenariusze specjalnych zastosowań, panele ceramiczne ułożone w małe kawałki są zwykle łączone z kompozytowymi płytami podkładowymi w celu utworzenia ceramicznych kompozytowych płytek docelowych, aby przezwyciężyć uszkodzenia ceramiki spowodowane naprężeniami rozciągającymi i upewnij się, że tylko pojedyncze fragmenty zostaną zmiażdżone, gdy pocisk przebije się bez uszkodzenia całego pancerza.

Węglik boru jest obecnie znany jako materiał supertwardy, którego twardość ustępuje jedynie diamentowi i sześciennemu azotkowi boru, a jego twardość sięga 3000 kg/mm2; Niska gęstość, tylko 2,52 g/cm3, co stanowi jedną trzecią stali; Wysoki moduł sprężystości 450GPa; Wysoka temperatura topnienia, około 2447 ℃; Jego współczynnik rozszerzalności cieplnej jest niski, a przewodność cieplna wysoka. Ponadto węglik boru ma dobrą stabilność chemiczną, odporność na kwasy i zasady oraz nie reaguje z kwasami, zasadami ani większością cieczy złożonych nieorganicznych w temperaturze pokojowej. Wykazuje powolną korozję tylko w mieszaninach kwasu fluorowodorowego, kwasu siarkowego i kwasu fluorowodorowego i kwasu azotowego; Nie zwilża i nie wchodzi w interakcję z większością stopionych metali. Węglik boru ma również doskonałą zdolność pochłaniania neutronów, której nie mają inne materiały ceramiczne. B4C ma najniższą gęstość spośród kilku powszechnie stosowanych ceramiki pancernej, a jego wysoki moduł sprężystości sprawia, że ​​jest dobrym wyborem do wojskowych materiałów pancernych i kosmicznych. Głównymi problemami B4C jest jego wysoka cena (około 10 razy większa od tlenku glinu) i duża kruchość, co ogranicza jego powszechne zastosowanie jako jednofazowego pancerza ochronnego.