③ Bala-kontrako zeramikazko material erabiliena
mendetik aurrera, balen aurkako zeramika azkar garatu da, eta mota asko daude, besteak beste, alumina, silizio karburoa, boro karburoa, silizio nitruroa, titanio boruroa, etab., besteak beste, alumina zeramika (Al₂O₃), silizio karburoa (SiC), boro karburozko zeramika (B4C) dira gehien erabiltzen direnak.
Alumina zeramikazko dentsitate handiena dute, baina gogortasuna nahiko baxua da, prozesatzeko atalasea baxua da, prezioa baxua da, purutasunaren arabera 85/90/95/99 alumina zeramikatan banatzen da, dagokion gogortasuna eta prezioa ere handitzen dira. aldi berean.
| Materialak | Dentsitatea /(kg*m²) | Modulu elastikoa / (GN*m²) | HV | Aluminaren prezioaren baliokidea |
| Boro karburoa | 2500 | 400 | 30000 | X 10 |
| Aluminio oxidoa | 3800 | 340 | 15000 | 1 |
| Titanio diboruroa | 4500 | 570 | 33000 | X10 |
| Silizio karburoa | 3200 | 370 | 27000 | X5 |
| Oxidazio xaflaketa | 2800 | 415 | 12000 | X10 |
| BC/SiC | 2600 | 340 | 27500 | X7 |
| Beira zeramika | 2500 | 100 | 6000 | 1 |
| Silizio nitruroa | 3200 | 310 | 17000 | X5 |
Bala-kontrako zeramika ezberdinen propietateen alderaketa
Silizio karburo zeramikazko dentsitatea nahiko baxua da, gogortasun handia, errentagarria den egiturazko zeramika da, beraz, Txinan balen aurkako zeramikarik erabiliena ere bada.
Boro karburoko zeramikak zeramika horien artean dentsitate baxuena eta gogortasun handiena dute, baina, aldi berean, prozesatzeko teknologiarako dituzten eskakizunak ere oso altuak dira, tenperatura altuak eta presio handiko sinterizazioa eskatzen dutenak, beraz, kostua ere hiru zeramika horien artean altuena da.
Bala-kontrako zeramikazko hiru material ohikoago hauekin alderatuta, alumina-bala-kontrako zeramikak kostu txikiena du, baina balen aurkako errendimendua silizio-karburoa eta boro-karburoa baino askoz txikiagoa da, beraz, silizio-karburoko eta boro-karburozko balen aurkako zeramikazko egungo ekoizpen-unitateek, berriz alumina zeramika arraroa da.Hala ere, kristal bakarreko alumina zeramika gardenak prestatzeko erabil daiteke, argi funtzioak dituzten material garden gisa oso erabiliak direnak, eta ekipamendu militarretan aplikatzen dira, hala nola soldadu banakako balen aurkako maskarak, misilak hautemateko leihoak, ibilgailuak behatzeko leihoak eta itsaspeko perskopioak.
④ Balen aurkako zeramikazko material ezagunenetako bi
Silizio karburozko balen aurkako zeramika
Silizio karburozko lotura kobalentea oso sendoa da eta oraindik ere indar handiko lotura du tenperatura altuetan.Egitura-ezaugarri honek silizio karburoko zeramikari sendotasun bikaina, gogortasun handia, higadura erresistentzia, korrosioarekiko erresistentzia, eroankortasun termiko handia, shock termikoarekiko erresistentzia ona eta beste propietate batzuk ematen ditu.Aldi berean, silizio karburo zeramikazko prezioa moderatua da, errentagarria, errendimendu handiko armadura babesteko material itxaropentsuenetako bat da.
Silizio karburoko zeramikek garapen-espazio zabala dute blindajeen babesaren arloan, eta haien aplikazioak banakako ekipamenduen eta ibilgailu berezien arloan dibertsifikatu ohi dira.Babes-armadura-material gisa erabiltzen denean, kostua eta aplikazio bereziak eta beste faktore batzuk kontuan hartuta, zeramikazko panelen eta atzeko plano konposatuen antolamendu txikia izan ohi da zeramikazko helburu-plakan lotzen diren zeramikazko tentsio-esfortzuaren ondorioz zeramikaren porrota gainditzeko, eta proiektilaren sartzeak pieza bakarra apurtzen duela ziurtatzeko, armadura osoa kaltetu gabe.
Boro karburozko balen aurkako zeramika
Boro karburoa diamantearen eta boro nitruro kubikoaren material supergogorren ondoren ezagutzen diren materialen gogortasuna da, 3000 kg/mm² arteko gogortasuna;Dentsitatea baxua da, 2,52 g/cm³ bakarrik, hau da, altzairuaren 1/3;Modulu elastiko handia, 450GPa;Urtze-puntu altua, 2447 ℃ inguru;Hedapen termikoaren koefizientea txikia da eta eroankortasun termikoa handia da.Horrez gain, boro karburoak egonkortasun kimiko ona du, azido eta alkalinoaren korrosioarekiko erresistentzia, giro-tenperaturan ez du azido eta base eta likido konposatu ez-organiko gehienekin erreakzionatzen, azido fluorhidriko-azido sulfurikoan bakarrik, azido fluorhidriko-azido nitriko likido mistoak korrosio motela du. ;Eta urtutako metal gehienek ez dute hezetzen, ez dute jokatzen.Boro-karburoak neutroiak xurgatzeko gaitasun ona du, beste zeramikazko materialetan eskuragarri ez dagoena.B4C-k erabili ohi diren hainbat armadura-zeramikaren dentsitate baxuena du, elastikotasun modulu handiarekin konbinatuta, eta armadura militarraren eta espazioaren eremuko materialetarako aukera ona da.B4C-ren arazo nagusia garestia dela (alumina baino 10 aldiz gehiago) eta hauskorra da, eta horrek bere aplikazio zabala mugatzen du fase bakarreko babes armadura gisa.
⑤ Balen aurkako zeramika prestatzeko metodoa.
| Prestaketa teknologia | Prozesuaren ezaugarriak | |
| Abantaila | ||
| Prentsa beroko sinterizazioa | Sinterizazio-tenperatura baxuarekin eta sinterizazio denbora laburrarekin, ale fina eta dentsitate erlatibo handiko eta propietate mekaniko onak dituzten zeramika lor daitezke. | |
| Presio handiko sinterizazioa | Lortu tenperatura baxuko sinterizazio azkarra, dentsifikazio-tasa handitu. | |
| Prentsa isostatiko beroko sinterizazioa | Errendimendu handiko eta forma konplexua duten zeramika sinterizazio-tenperatura baxuaren, arrapatze-denbora laburren eta gorputz txarraren uzkurtze uniformearen bidez presta daitezke. | |
| Mikrouhin-labean sinterizazioa | Dentsifikazio azkarra, zero gradienteko berokuntza uniformea, materialaren egitura hobetzea, materialaren errendimendua hobetzea, eraginkortasun handia eta energia aurreztea. | |
| Deskarga plasmako sinterizazioa | Sinterizazio denbora laburra da, sinterizazio tenperatura baxua da, zeramikazko errendimendua ona da eta energia handiko sinterizazio materialaren gradientearen dentsitatea handia da. | |
| Plasma izpien urtze metodoa | Hautsaren lehengaia guztiz urtuta dago, ez du hautsaren partikulen tamainak mugatzen, ez du urtze-puntu baxuko fluxurik behar eta produktuak egitura trinkoa du. | |
| Erreakzio sinterizazioa | Tamaina garbiaren fabrikazio teknologia, prozesu sinplea, kostu baxua, tamaina handiko eta forma konplexuko piezak presta ditzakete. | |
| Presiorik gabeko sinterizazioa | Produktuak tenperatura altuko errendimendu bikaina, sinterizazio prozesu sinplea eta kostu baxua ditu.Konformazio-metodo egoki asko daude, pieza handi konplexu eta lodietarako erabil daitezkeenak eta eskala handiko industria-ekoizpenerako ere egokiak. | |
| Fase likidoaren sinterizazioa | Sinterizazio tenperatura baxua, porositate baxua, ale fina, dentsitate handia, indar handia | |
| Prestaketa teknologia | Prozesuaren ezaugarriak | |
| Desabantaila | ||
| Prentsa beroko sinterizazioa | Prozesua konplexuagoa da, moldeen materialak eta ekipamenduen eskakizunak altuak dira, ekoizpenaren eraginkortasuna baxua da, ekoizpen kostua altua da eta forma produktu sinpleekin soilik prestatu daiteke. | |
| Presio handiko sinterizazioa | Forma sinpleak, ekoizpen baxua, ekipamenduaren inbertsio handia, sinterizazio baldintza altuak eta energia-kontsumo handia duten produktuak soilik presta ditzake.Gaur egun, ikerketa fasean baino ez dago | |
| Prentsa isostatiko beroko sinterizazioa | Ekipamenduaren kostua handia da, eta prozesatu beharreko piezaren tamaina mugatua da | |
| Mikrouhin-labean sinterizazioa | Teknologia teorikoak hobetu behar du, ekipamendua falta da, eta ez da asko aplikatu | |
| Deskarga plasmako sinterizazioa | Oinarrizko teoria hobetu behar da, prozesua konplexua da, eta kostua handia da, industrializatu ez dena. | |
| Plasma izpien urtze metodoa | Ekipamendu-eskakizun handiak ez dira lortu aplikazio hedatu baterako. | |
| Erreakzio sinterizazioa | Hondar silizioak tenperatura altuko propietate mekanikoak, korrosioarekiko erresistentzia eta materialaren oxidazioarekiko erresistentzia murrizten ditu. | |
| Presiorik gabeko sinterizazioa | Sinterizazio tenperatura altua da, porositate jakin bat dago, indarra nahiko baxua da eta bolumenaren % 15eko uzkurdura dago. | |
| Fase likidoaren sinterizazioa | Deformaziorako joera du, uzkurtze handia eta dimentsioko zehaztasuna kontrolatzea zaila da | |
| Zeramika |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| AL2O3 |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| AL2O3 |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| AL2O3 |
| B4 C .SiC |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| .SiC |
Balen aurkako zeramika berritzea
Silizio-karburoaren eta boro-karburoaren balen aurkako potentziala oso handia den arren, fase bakarreko zeramika hausturaren eta hauskortasun eskasaren arazoa ezin da alde batera utzi.Zientzia eta teknologia modernoaren garapenak balen aurkako zeramikaren funtzionaltasun eta ekonomia eskakizunak aurkeztu ditu: funtzio anitzeko, errendimendu handiko, pisu arina, kostu baxua eta segurtasuna.Hori dela eta, azken urteotan, adituek eta jakintsuek zeramika sendotzea, arina eta ekonomikoa lortzea espero dute mikro-doikuntzaren bidez, osagai anitzeko zeramikazko sistema konposatua barne, gradiente funtzionalaren zeramika, geruzadun egituraren diseinua, etab., eta armadura hori arina da. pisua gaur egungo armadurarekin alderatuta, eta borroka unitateen errendimendu mugikorra hobetu.
Funtzionalki kalifikatutako zeramikak diseinu mikrokosmikoen bidez materialaren propietateetan aldaketa erregularrak erakusten ditu.Adibidez, titanio boruroa eta titanio metalikoa eta aluminio oxidoa, silizio karburoa, boro karburoa, silizio nitruroa eta metal aluminioa eta beste metal/zeramikazko sistema konposatuak, gradientearen errendimendua lodieraren posizioan zehar aldatzen da, hau da, gogortasun handiko prestazioa. gogortasun handiko balen zeramikarako trantsizioa.
Nanometro fase anitzeko zeramika matrizeko zeramikari gehitzen zaizkion sakabanaketa-partikulaz osatuta dago.Esaterako, SiC-Si3N4-Al2O3, B4C-SiC, etab., zeramikaren gogortasuna, gogortasuna eta indarra nolabaiteko hobekuntza dute.Jakinarazi dutenez, Mendebaldeko herrialdeak nano-eskala hautsaren sinterizazioa aztertzen ari dira, materialaren sendotasuna eta gogortasuna lortzeko hamarnaka nanometroko alea duten zeramika prestatzeko, eta balen aurkako zeramikak aurrerapen handia lortuko duela espero da.
Laburbilduz
Zeramika monofasikoa edo fase anitzeko zeramika den, balen aurkako zeramikazko material onenak edo silizio karburotik bereiztezina, boro karburoa bi material hauek.Batez ere boro karburoko materialen kasuan, sinterizazio teknologiaren garapenarekin batera, boro karburoaren zeramikaren propietate bikainak gero eta nabarmenagoak dira, eta balen aurkako aplikazioak are gehiago garatuko dira.
Argitalpenaren ordua: 2023-12-14