陶瓷防彈是防彈領(lǐng)域的重要組成部分,比較常見(jiàn)的防彈陶瓷有
氧化鋁防彈陶瓷、
碳化硅防彈陶瓷、碳化硼防彈陶瓷等。其中,碳化硅陶瓷價(jià)格適中,性能優(yōu)異,得到許多用戶的青睞。那么,
碳化硅防彈片的防彈原理是什么呢?
碳化硅陶瓷的防彈機(jī)理綜合起來(lái)有以下幾點(diǎn):
1. 破碎彈頭。碳化硅硬度極高,當(dāng)子彈高速撞擊防彈片時(shí),彈頭會(huì)被撞碎,消耗大部分動(dòng)能,隨后彈頭碎片將高度集中的能量予以分散,等效于加大著靶面積,從而大大提高抗彈性能。
2. 防彈片破壞與變形吸能。彈體高速撞擊防彈片使碳化硅結(jié)構(gòu)破壞并形成倒錐作用于襯底材料,襯底發(fā)生變形同時(shí)吸收剩余能量。
3. 磨蝕作用。在撞擊過(guò)程中,破碎彈頭與破碎的碳化硅陶瓷防彈片碎片相互摩擦,使動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,同時(shí)被陶瓷碎片磨削損失一部分質(zhì)量,從而起到防彈作用。
4. 改變彈頭入射角。采用精心設(shè)計(jì)的特殊表面碳化硅防彈片,可以使子彈避免垂直入射,即可改變彈頭入射方向,從而使動(dòng)量(動(dòng)能)分解,以降低對(duì)防彈片的作用,等效于靶板防彈能力的提升。
防彈性能可以用彈道質(zhì)量因素M來(lái)表示,即M=EH/ ρ,E為彈性模量,H為硬度,p為密度。由此式計(jì)算,碳化硼的M值為480000,碳化硅為312187、氮化硅為169531、氧化鋁為149600。雖然碳化硼M值最高,但其價(jià)格也最高,阻礙其大量使用;而碳化硅與氮化硅價(jià)格相近,但其抗彈性能卻幾乎是氮化硅的兩倍。因此,碳化硅陶瓷非常適合大量使用。
??文/謝勇