O carboneto de silício e o carboneto de boro tornaram-se os materiais cerâmicos à prova de balas mais populares

Cerâmica à prova de balas de carboneto de silício

O carboneto de silício possui ligações covalentes extremamente fortes e mantém alta resistência mesmo em altas temperaturas. Esta característica estrutural confere à cerâmica de carboneto de silício excelente resistência, alta dureza, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, alta condutividade térmica e boa resistência ao choque térmico; Ao mesmo tempo, as cerâmicas de carboneto de silício têm preço moderado e alta relação custo-benefício, o que as torna um dos mais promissores materiais de blindagem e proteção de alto desempenho. A cerâmica SiC tem amplo espaço de desenvolvimento no campo da proteção de armaduras, e suas aplicações em equipamentos individuais de soldados e veículos especiais estão se tornando mais diversificadas. Quando usados ​​como material de armadura protetora, considerando fatores como custo e cenários de aplicação especiais, os painéis cerâmicos dispostos em pequenos pedaços são geralmente colados com placas de apoio compostas para formar placas alvo compostas de cerâmica, a fim de superar a falha da cerâmica causada por tensão de tração e certifique-se de que apenas peças individuais sejam esmagadas quando o projétil penetra sem danificar toda a armadura.

O carboneto de boro é atualmente conhecido como um material superduro com dureza inferior apenas ao diamante e ao nitreto cúbico de boro, com dureza de até 3.000 kg/mm2; Baixa densidade, apenas 2,52 g/cm3, que é um terço do aço; Alto módulo elástico de 450GPa; Alto ponto de fusão, aproximadamente 2.447 ℃; Seu coeficiente de expansão térmica é baixo e sua condutividade térmica é alta. Além disso, o carboneto de boro tem boa estabilidade química, resistência a ácidos e álcalis e não reage com ácidos, bases ou a maioria dos compostos líquidos inorgânicos à temperatura ambiente. Apresenta corrosão lenta apenas em misturas de ácido fluorídrico, ácido sulfúrico e ácido fluorídrico, ácido nítrico; E não molha nem interage com a maioria dos metais fundidos. O carboneto de boro também possui excelente capacidade de absorção de nêutrons, que outros materiais cerâmicos não possuem. B4C tem a densidade mais baixa entre várias cerâmicas de armadura comumente usadas, e seu alto módulo de elasticidade o torna uma boa escolha para armaduras militares e materiais espaciais. Os principais problemas do B4C são o seu alto preço (cerca de 10 vezes o da alumina) e a alta fragilidade, o que limita sua ampla aplicação como armadura protetora monofásica.