Пуленепробиваемый механизм из керамики и металлов очень разный. Металлы поглощают кинетическую энергию снарядов из-за пластической деформации, в то время как керамика поглощает кинетическую энергию снарядов из-за их разрыва. Как правило, система керамической брони состоит из цельного куска керамического или металлокерамического композита и покрыта слоем нейлоновой ткани в сочетании с высокопрочными органическими волокнами (также возможно стекловолокно).
Под воздействием пули (скорость> 700 800 м / с) передняя сторона керамики разрушается, и оставшаяся энергия поглощается мягким армирующим материалом (например, слоем нейлоновой ткани) на задней стороне. . Материал реверса должен выдерживать осколки керамического материала и саму пулю после попадания пули.
Пуленепробиваемая керамика требует множества свойств, таких как плотность и пористость, твердость, вязкость разрушения, модуль Юнга&# 39, скорость звука, механическая прочность и т. Д. Ни одно из свойств не может иметь прямого и решающего отношения к общей баллистической оценке. производительность, поэтому механизм разрушения Это очень сложно, образование трещин вызвано многими факторами, а время возникновения очень короткое. Пористость пуленепробиваемой керамики должна быть как можно более низкой, чтобы улучшить твердость и модуль Юнга' s. Для фарфора Al2O3 пористость должна быть близкой к нулю, а степень водопоглощения не должна превышать 0,02%. Керамика очень требовательна к твердости, которая должна быть выше, чем у летающих боеголовок. Для керамики Al2O3 твердость Hv должна превышать 1220–1250. Скорость распространения звука в керамике указывает на способность керамики потреблять энергию на ударной поверхности. Желательна высокая скорость звука, и высокая скорость звука косвенно также указывает на то, что керамика имеет хорошее уплотнение и низкие закрытые поры. Согласно реальному опыту, скорость звука фарфора Al2O3 должна быть более 10000 м / с, предпочтительно 10500-11500 м / с. Существует два типа пуленепробиваемой керамики: монолитная керамическая структура и керамическая композитная структура. Керамика с монолитной структурой включает оксидную керамику (в основном керамику Al2O3) и неоксидную керамику (например: SiC, Si3N4, AlN и TiB2 и т. Д.), А также бинарные системы (например: керамику на основе B4C-TiB2). Вообще говоря, неоксидная керамика имеет более высокие физические свойства и относительно низкую плотность (за исключением керамики на основе TiB2) и более выгодна, чем керамика из Al2O3, как пуленепробиваемая. Однако в этих способах производства материалов в основном используется более дорогое горячее прессование, которое нелегко внедрить в промышленность. Однако также очевидно, что горячее прессование может улучшить механические свойства пуленепробиваемой керамики. Композиты с керамической матрицей обладают высокими баллистическими характеристиками благодаря высоким механическим свойствам, особенно вязкости разрушения. Композиты с керамической матрицей после удара снаряда имеют лучшую целостность, чем монолитная керамика. Вот несколько композитных керамик: Al2O3 / SiC (w), Al2O3 / SiC (f), Al2O3 / C (f), TiB2 / B4C (p), TiB2 / SiC (p) и металлокерамика (например, LanxideTM). представляет собой карбиды Ni / (Al), такие как Ni / TiC и Al / B4C (p). Большинство этих материалов подвергаются горячему прессованию, поэтому они более дорогие. Хотя пуленепробиваемый керамический LanxideTM не является процессом горячего прессования, он требует специальных процессов и оборудования, поэтому цена относительно высока.
