陶瓷防彈是防彈領域的重要組成部分,比較常見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,碳化硅陶瓷價格適中,性能優異,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理綜合起來有以下幾點:
1. 破碎彈頭。碳化硅硬度極高,當子彈高速撞擊防彈片時,彈頭會被撞碎,消耗大部分動能,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構破壞并形成倒錐作用于襯底材料,襯底發生變形同時吸收剩余能量。
3. 磨蝕作用。在撞擊過程中,破碎彈頭與破碎的碳化硅陶瓷防彈片碎片相互摩擦,使動能轉變為熱能,同時被陶瓷碎片磨削損失一部分質量,從而起到防彈作用。
4. 改變彈頭入射角。采用精心設計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,從而使動量(動能)分解,以降低對防彈片的作用,等效于靶板防彈能力的提升。
防彈性能可以用彈道質量因素M來表示,即M=EH/ ρ,E為彈性模量,H為硬度,p為密度。由此式計算,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,但其價格也最高,阻礙其大量使用;而碳化硅與氮化硅價格相近,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