Céramiques SiC frittées : avantages des produits balistiques en céramique SiC
Produits pare-balles en céramique de carbure de siliciumCes céramiques gagnent en popularité dans le domaine de la protection individuelle et militaire grâce à leurs excellentes performances. Elles présentent une teneur en SiC ≥ 99 % et une dureté (HV0,5) ≥ 2 600, ce qui en fait le matériau de choix pour les applications balistiques telles que les gilets pare-balles et les équipements de protection pour chars et véhicules blindés.
Le produit phare de cette gamme est une plaque pare-balles en céramique de carbure de silicium. Sa faible densité et sa légèreté la rendent particulièrement adaptée à l'équipement pare-balles individuel des soldats, notamment comme doublure intérieure des gilets pare-balles. De plus, elle offre des avantages considérables en termes de durabilité, de résistance et de stabilité thermique.
Les céramiques en carbure de silicium (SiC) possèdent deux structures cristallines : la structure cubique β-SiC et la structure hexagonale α-SiC. Ces céramiques présentent des liaisons covalentes fortes, de meilleures propriétés mécaniques, une résistance à l’oxydation et à l’usure, ainsi qu’un coefficient de frottement inférieur à celui d’autres céramiques telles que l’alumine et le carbure de bore. Leur conductivité thermique élevée, leur faible coefficient de dilatation thermique et leur excellente résistance aux chocs thermiques et à la corrosion chimique contribuent à leur large éventail d’applications.
Le principe de résistance aux balles des céramiques en carbure de silicium repose sur leur capacité à dissiper et à absorber l'énergie des projectiles. Alors que les matériaux d'ingénierie traditionnels absorbent l'énergie par déformation plastique, les matériaux céramiques, dont le carbure de silicium, le font par microfissures.
Le processus d'absorption d'énergie des céramiques pare-balles en carbure de silicium se divise en trois étapes. Lors de l'impact initial, la balle heurte la surface de la céramique, l'émoussant et la broyant, créant ainsi de petits fragments durs. Pendant la phase d'érosion, la balle continue d'éroder cette zone, formant une couche continue de débris céramiques. Enfin, lors des phases de déformation, de fissuration et de rupture, la céramique est soumise à des contraintes de traction, entraînant sa rupture. L'énergie restante est alors dissipée par la déformation du matériau de la plaque de support.
Grâce à leurs excellentes propriétés et à leur processus d'absorption d'énergie en trois étapes, les produits balistiques en céramique de carbure de silicium neutralisent efficacement l'impact des balles et les rendent inoffensives. Leur niveau de protection balistique atteint la norme américaine de niveau 4, offrant une protection maximale et faisant d'eux le choix privilégié des experts militaires du monde entier.
En résumé, les céramiques frittées en carbure de silicium et les produits pare-balles en céramique de carbure de silicium présentent des avantages uniques en termes de propriétés mécaniques, de stabilité thermique et d'efficacité balistique. Grâce à leurs propriétés supérieures, ces céramiques sont largement utilisées comme matériaux de doublure pour les gilets pare-balles et les dispositifs de protection pour chars et véhicules blindés. Leur faible densité et leur légèreté les rendent idéales pour la protection balistique individuelle. Avec les progrès technologiques, on peut s'attendre à de nouveaux développements et applications de ces céramiques remarquables dans le domaine de la protection individuelle et militaire.
Date de publication : 24 août 2023