Cacbua silic và cacbua boron đã trở thành vật liệu gốm chống đạn phổ biến nhất

Gốm chống đạn cacbua silic

Cacbua silic có liên kết cộng hóa trị cực mạnh và duy trì độ bền cao ngay cả ở nhiệt độ cao. Đặc điểm cấu trúc này mang lại cho gốm sứ cacbua silic có độ bền tuyệt vời, độ cứng cao, chống mài mòn, chống ăn mòn, dẫn nhiệt cao và chống sốc nhiệt tốt; Đồng thời, gốm cacbua silic có mức giá vừa phải và hiệu quả chi phí cao, khiến chúng trở thành một trong những vật liệu bảo vệ và áo giáp hiệu suất cao hứa hẹn nhất. Gốm SiC có không gian phát triển rộng rãi trong lĩnh vực bảo vệ áo giáp và ứng dụng của chúng trong thiết bị cá nhân của binh lính và các phương tiện đặc biệt ngày càng trở nên đa dạng hơn. Khi được sử dụng làm vật liệu áo giáp bảo vệ, xem xét các yếu tố như chi phí và các tình huống ứng dụng đặc biệt, các tấm gốm được sắp xếp thành từng mảnh nhỏ thường được liên kết với các tấm nền composite để tạo thành các tấm mục tiêu bằng gốm composite, nhằm khắc phục sự hư hỏng của gốm do ứng suất kéo và đảm bảo chỉ có từng mảnh riêng lẻ bị nghiền nát khi đạn xuyên qua mà không làm hỏng toàn bộ áo giáp.

Boron cacbua hiện được biết đến là vật liệu siêu cứng có độ cứng chỉ đứng sau kim cương và boron nitrit khối, với độ cứng lên tới 3000 kg/mm2; Mật độ thấp, chỉ 2,52 g/cm3, bằng 1/3 thép; Mô đun đàn hồi cao 450GPa; Điểm nóng chảy cao, khoảng 2447oC; Hệ số giãn nở nhiệt của nó thấp và độ dẫn nhiệt cao. Ngoài ra, boron cacbua có tính ổn định hóa học tốt, kháng axit và kiềm và không phản ứng với axit, bazơ hoặc hầu hết các chất lỏng hợp chất vô cơ ở nhiệt độ phòng. Nó chỉ có sự ăn mòn chậm trong hỗn hợp axit sulfuric axit flohydric và axit nitric hydrofluoric; Và nó không làm ướt hoặc tương tác với hầu hết các kim loại nóng chảy. Boron cacbua cũng có khả năng hấp thụ neutron tuyệt vời mà các vật liệu gốm khác không có. B4C có mật độ thấp nhất trong số một số loại gốm làm áo giáp thường được sử dụng và mô đun đàn hồi cao khiến nó trở thành lựa chọn tốt cho áo giáp quân sự và vật liệu không gian. Các vấn đề chính của B4C là giá cao (gấp khoảng 10 lần so với alumina) và độ giòn cao, điều này hạn chế ứng dụng rộng rãi của nó làm áo giáp bảo vệ một pha.