เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์เผาผนึก และผลิตภัณฑ์กันกระสุนเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์

เซรามิก SiC แบบเผาผนึก: ข้อดีของผลิตภัณฑ์เซรามิก SiC สำหรับป้องกันกระสุน

ผลิตภัณฑ์กันกระสุนเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์เซรามิกเหล่านี้กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ในด้านการป้องกันส่วนบุคคลและการป้องกันทางทหาร เนื่องจากประสิทธิภาพและสมรรถนะที่ยอดเยี่ยม เซรามิกเหล่านี้มีปริมาณ SiC ≥99% และความแข็ง (HV0.5) ≥2600 ทำให้เป็นวัสดุที่ได้รับเลือกสำหรับการใช้งานด้านการป้องกันกระสุน เช่น เสื้อเกราะกันกระสุน และอุปกรณ์ป้องกันสำหรับรถถังและยานเกราะ

ผลิตภัณฑ์หลักในซีรีส์นี้คือแผ่นเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์กันกระสุน ความหนาแน่นต่ำและน้ำหนักเบาทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์กันกระสุนของทหารแต่ละนาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้เป็นวัสดุบุภายในของเสื้อเกราะกันกระสุน นอกจากนี้ ยังมีข้อดีที่สำคัญในด้านความทนทาน ความแข็งแรง และเสถียรภาพทางความร้อนอีกด้วย

เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) มีโครงสร้างผลึกสองแบบ คือ β-SiC แบบลูกบาศก์ และ α-SiC แบบหกเหลี่ยม เซรามิกเหล่านี้มีพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแรง คุณสมบัติทางกลที่ดีกว่า ทนต่อการออกซิเดชัน ทนต่อการสึกหรอ และมีสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำกว่าเซรามิกอื่นๆ เช่น อลูมินาและโบรอนคาร์ไบด์ การนำความร้อนสูง สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ และความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันและการกัดกร่อนทางเคมีที่ดีเยี่ยม ยังช่วยส่งเสริมการใช้งานที่หลากหลายของเซรามิกเหล่านี้อีกด้วย

หลักการป้องกันกระสุนของเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์อยู่ที่ความสามารถในการกระจายและดูดซับพลังงานจากกระสุนปืน ในขณะที่วัสดุทางวิศวกรรมแบบดั้งเดิมดูดซับพลังงานผ่านการเสียรูปพลาสติก วัสดุเซรามิก รวมถึงซิลิคอนคาร์ไบด์ จะดูดซับพลังงานผ่านการแตกหักระดับจุลภาค

กระบวนการดูดซับพลังงานของเซรามิกกันกระสุนซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถแบ่งออกได้เป็นสามขั้นตอน ในช่วงแรกของการกระแทก กระสุนจะกระทบกับพื้นผิวเซรามิก ทำให้กระสุนทื่อลงและพื้นผิวเซรามิกแตกเป็นชิ้นเล็กๆ แข็งๆ ในช่วงการกัดเซาะ กระสุนที่ทื่อแล้วจะยังคงกัดเซาะบริเวณเศษชิ้นส่วนต่อไป ทำให้เกิดชั้นเศษเซรามิกต่อเนื่องกัน สุดท้าย ในช่วงการเสียรูป การแตกร้าว และการแตกหัก เซรามิกจะได้รับแรงดึง ทำให้เกิดการแตกหักในที่สุด พลังงานที่เหลือจะถูกกระจายออกไปโดยการเสียรูปของวัสดุแผ่นรองด้านหลัง

คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้และกระบวนการดูดซับพลังงานสามขั้นตอนทำให้ผลิตภัณฑ์เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถลดทอนแรงกระแทกของกระสุนได้อย่างมีประสิทธิภาพและทำให้กระสุนไร้พิษสง ระดับการป้องกันกระสุนเป็นไปตามมาตรฐานอเมริกันระดับ 4 ซึ่งให้การป้องกันสูงสุดและเป็นตัวเลือกแรกของผู้เชี่ยวชาญด้านการทหารทั่วโลก

โดยสรุปแล้ว เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์แบบเผาผนึกและผลิตภัณฑ์กันกระสุนเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์มีข้อดีที่เป็นเอกลักษณ์ในด้านคุณสมบัติทางกล ความเสถียรทางความร้อน และประสิทธิภาพในการกันกระสุน ด้วยคุณสมบัติที่เหนือกว่า เซรามิกเหล่านี้จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุบุภายในสำหรับเสื้อเกราะกันกระสุนและอุปกรณ์ป้องกันสำหรับรถถังและยานเกราะ ความหนาแน่นต่ำและน้ำหนักเบาทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการป้องกันกระสุนส่วนบุคคล เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาต่อไป เราสามารถคาดหวังการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เซรามิกที่โดดเด่นเหล่านี้เพิ่มเติมในการป้องกันส่วนบุคคลและทางทหารได้