防弾セラミックスの用途と仕様

Nov 14, 2023

ご伝言

セラミック装甲システムは、単一または複数のセラミック ブロックとポリマー材料 (UHMWPE またはアラミド) の組み合わせであり、異なる厚さのセラミック プレートに基づく異なる弾丸攻撃に耐えることができます。

 

image001

 

防弾機構

セラミックが防弾である理由は、比剛性が高く、比強度が高く、多くの環境において化学的に不活性であるためです。金属材料は弾丸の衝撃に抵抗する際に塑性変形してエネルギーを吸収する点で金属よりも優れていますが、セラミックスは塑性変形がほとんど起こりません。弾丸は、その高い強度と硬度の特性により、不動態化されたり、破損したりすることがあります。

 

image002

 

防弾セラミックと高強度高弾性繊維複合プレートで作られた防弾層が使用されています。{0}高速の発射体がセラミック層に衝突すると、セラミック層が破損するか亀裂が生じ、衝突点の周囲に拡散して発射体のエネルギーの大部分を消費します。その後、高弾性繊維複合プレートが発射体の残りのエネルギーをさらに消費します。したがって、先進的なセラミックスを装甲システムに応用することは非常に魅力的であり、防弾チョッキ、車両、航空機などの装備用の防護装甲として広く使用されています。

 

弾丸の衝撃(速度が 700 ~ 800 m/s を超える)を受けると、セラミックの前面が破壊され、残りのエネルギーが背面の柔らかい強化素材(ナイロン布層など)に吸収されます。裏面の材料は、衝撃後にセラミック材料の破片と弾丸自体をサポートできなければなりません。

 

image004

 

防弾セラミックには、密度と気孔率、硬度、破壊靱性、ヤング率、音速、機械的強度など、多くの特性が必要です。これらの特性のどれも、全体的な防弾性能と直接的かつ決定的な関係を持つことはできません。そのため、破壊のメカニズムは非常に複雑であり、亀裂の形成は多くの要因によって引き起こされ、発生時間は非常に短いです。硬度とヤング率を向上させるために、防弾セラミックの気孔率は可能な限り低くする必要があります。アルのために2O3セラミックの場合、気孔率はゼロに近く、吸水率は 0.02% を超えてはなりません。セラミックの硬度要件は非常に高く、飛行弾頭の硬度よりも高くなければなりません。 Al2O3 セラミックスの場合、硬度 Hv は 1220 ~ 1250 を超える必要があります。

 

image006

 

Choweyaarmor にはさまざまな仕様の防弾セラミック シートもあり、カスタマイズされたサイズもサポートしています。

https://www.choweyarmor.com/bulletproof-セラミック-プレート/シリコン-カーバイド-セラミック-プレート-用-防弾-プレート.html

https://www.choweyarmor.com/bulletproof-セラミック-プレート/六角形-焼結-シリコン-カーバイド-セラミック-プレート-用-防弾-プレート.html

https://www.choweyarmor.com/bulletproof-セラミック-プレート/正方形-焼結-シリコン-カーバイド-セラミック-プレート-用-防弾-プレート.html

https://www.choweyarmor.com/bulletproof-セラミック-プレート/防弾-プレート-単一-湾曲-焼結-シリコン-カーバイド-セラミック-プレート-ボディ用-ボディ-armour.html

 

1. 弾頭を粉砕します。防弾フィルムは非常に高い硬度を持っています。弾丸が高速で防弾フィルムに衝突すると、弾頭は粉砕され、運動エネルギーのほとんどが消費されます。その後、高濃度に集中したエネルギーが弾頭の破片によって分散されるため、標的面積が拡大し、防弾性能が大幅に向上することに相当します。

 

2. 防弾板の損傷や変形はエネルギーを吸収します。 -発射体の防弾板への高速衝撃は炭化ケイ素構造の破壊を引き起こし、基板材料に作用する逆円錐を形成し、基板を変形させて残留エネルギーを吸収させます。

 

3. 侵食。衝撃の過程で、粉砕された弾頭は粉砕されたセラミック製の防弾破片とこすり合い、運動エネルギーを熱エネルギーに変換します。同時に、セラミックの破片が粉砕されることで質量の一部が失われ、防弾の役割を果たします。

 

4. 弾頭の入射角を変更します。特殊な表面を有する専用設計の防弾板を使用することで、弾丸の垂直入射を防ぎ、弾丸の入射方向を変えて運動量(運動エネルギー)を分解することで、防弾板への衝撃を軽減し、標的板の防弾性能を向上させるのと同等の効果が得られます。

お問い合わせを送る