Είναι κεραμική χρήση για αλεξίσφαιρες πλάκες

③Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενοαλεξίσφαιροςκεραμικό υλικό

Από τον 21ο αιώνα, τα αλεξίσφαιρα κεραμικά έχουν αναπτυχθεί ραγδαία και υπάρχουν πολλά είδη, όπως η αλουμίνα, το καρβίδιο του πυριτίου, το καρβίδιο του βορίου, το νιτρίδιο του πυριτίου, το βορίδιο του τιτανίου κ.λπ., μεταξύ των οποίων τα κεραμικά αλουμίνας (Al₂O₃), τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου (SiC) και τα κεραμικά καρβιδίου του βορίου (B4C) είναι τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα.

Τα κεραμικά αλουμίνας έχουν την υψηλότερη πυκνότητα, αλλά η σκληρότητα είναι σχετικά χαμηλή, το όριο επεξεργασίας είναι χαμηλό, η τιμή είναι χαμηλή, ανάλογα με την καθαρότητα, τα κεραμικά αλουμίνας χωρίζονται σε 85/90/95/99, η αντίστοιχη σκληρότητα και η τιμή αυξάνονται επίσης με τη σειρά τους.

Σύγκριση ιδιοτήτων διαφορετικών αλεξίσφαιρων κεραμικών

Η πυκνότητα κεραμικών καρβιδίου του πυριτίου είναι σχετικά χαμηλή, υψηλή σκληρότητα, είναι μια οικονομικά αποδοτική δομική κεραμική, επομένως είναι επίσης η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη αλεξίσφαιρη κεραμική στην Κίνα.

Τα κεραμικά καρβιδίου του βορίου έχουν τη χαμηλότερη πυκνότητα και την υψηλότερη σκληρότητα μεταξύ αυτών των κεραμικών, αλλά ταυτόχρονα, οι απαιτήσεις τους για τεχνολογία επεξεργασίας είναι επίσης πολύ υψηλές, απαιτώντας σύντηξη σε υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση, επομένως το κόστος είναι επίσης το υψηλότερο μεταξύ αυτών των τριών κεραμικών.

Σε σύγκριση με αυτά τα τρία πιο συνηθισμένα αλεξίσφαιρα κεραμικά υλικά, τα αλεξίσφαιρα κεραμικά αλουμίνας έχουν το χαμηλότερο κόστος, αλλά η αλεξίσφαιρη απόδοση είναι πολύ χαμηλότερη από το καρβίδιο του πυριτίου και το καρβίδιο του βορίου, επομένως οι τρέχουσες εγχώριες μονάδες παραγωγής αλεξίσφαιρων κεραμικών σε καρβίδιο του πυριτίου και καρβίδιο του βορίου είναι αλεξίσφαιρες, ενώ τα κεραμικά αλουμίνας είναι σπάνια. Ωστόσο, η μονοκρυσταλλική αλουμίνα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή διαφανών κεραμικών, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως ως διαφανή υλικά με φωτεινές λειτουργίες και εφαρμόζονται σε στρατιωτικό εξοπλισμό όπως αλεξίσφαιρες μάσκες ατομικών στρατιωτών, παράθυρα ανίχνευσης πυραύλων, παράθυρα παρατήρησης οχημάτων και περισκόπια υποβρυχίων.

④Δύο από τα πιο δημοφιλή αλεξίσφαιρα κεραμικά υλικά

Αλεξίσφαιρα κεραμικά από καρβίδιο του πυριτίου

Ο ομοιοπολικός δεσμός του καρβιδίου του πυριτίου είναι πολύ ισχυρός και εξακολουθεί να έχει υψηλή αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία. Αυτό το δομικό χαρακτηριστικό δίνει στα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου εξαιρετική αντοχή, υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά, αντοχή στη διάβρωση, υψηλή θερμική αγωγιμότητα, καλή αντοχή σε θερμικά σοκ και άλλες ιδιότητες. Ταυτόχρονα, η τιμή των κεραμικών καρβιδίου του πυριτίου είναι μέτρια, οικονομικά αποδοτική και αποτελεί ένα από τα πιο πολλά υποσχόμενα υλικά θωράκισης υψηλής απόδοσης.

Τα κεραμικά από καρβίδιο του πυριτίου έχουν ευρύ πεδίο ανάπτυξης στον τομέα της προστασίας θωράκισης και οι εφαρμογές τους στον τομέα του μεμονωμένου εξοπλισμού και των ειδικών οχημάτων τείνουν να διαφοροποιούνται. Όταν χρησιμοποιούνται ως υλικό προστατευτικής θωράκισης, λαμβάνοντας υπόψη το κόστος και τις ειδικές περιπτώσεις εφαρμογής και άλλους παράγοντες, είναι συνήθως μια μικρή διάταξη κεραμικών πάνελ και σύνθετου οπίσθιου επιπέδου που συνδέονται με κεραμική σύνθετη πλάκα στόχου, για να ξεπεραστεί η αστοχία των κεραμικών λόγω εφελκυστικής τάσης και να διασφαλιστεί ότι η διείσδυση του βλήματος θρυμματίζει μόνο ένα κομμάτι χωρίς να καταστρέφει ολόκληρη την θωράκιση.

Αλεξίσφαιρα κεραμικά από καρβίδιο του βορίου

Το καρβίδιο του βορίου έχει τη σκληρότητα των γνωστών υλικών μετά το διαμάντι και το κυβικό νιτρίδιο του βορίου, υπερσκληρό υλικό, σκληρότητα έως 3000kg/mm². Η πυκνότητα είναι χαμηλή, μόνο 2,52g/cm³, που είναι το 1/3 του χάλυβα. Υψηλό μέτρο ελαστικότητας, 450GPa. Υψηλό σημείο τήξης, περίπου 2447℃. Ο συντελεστής θερμικής διαστολής είναι χαμηλός και η θερμική αγωγιμότητα είναι υψηλή. Επιπλέον, το καρβίδιο του βορίου έχει καλή χημική σταθερότητα, αντοχή στη διάβρωση σε οξέα και αλκάλια, σε θερμοκρασία δωματίου δεν αντιδρά με οξύ και βάση και με τα περισσότερα ανόργανα υγρά ενώσεων, μόνο σε υδροφθορικό οξύ-θειικό οξύ, το μικτό υγρό υδροφθορικού οξέος-νιτρικού οξέος έχει αργή διάβρωση. Και τα περισσότερα τηγμένα μέταλλα δεν υγραίνονται, δεν δρουν. Το καρβίδιο του βορίου έχει επίσης καλή ικανότητα απορρόφησης νετρονίων, η οποία δεν είναι διαθέσιμη σε άλλα κεραμικά υλικά. Το B4C έχει τη χαμηλότερη πυκνότητα από πολλά συνήθως χρησιμοποιούμενα κεραμικά θωράκισης, σε συνδυασμό με υψηλό μέτρο ελαστικότητας, καθιστώντας το μια καλή επιλογή για υλικά σε στρατιωτικά θωρακισμένα και διαστημικά πεδία. Το κύριο πρόβλημα του B4C είναι ότι είναι ακριβό (περίπου 10 φορές μεγαλύτερο από την αλουμίνα) και εύθραυστο, γεγονός που περιορίζει την ευρεία εφαρμογή του ως μονοφασική προστατευτική θωράκιση.

⑤Μέθοδος παρασκευής αλεξίσφαιρων κεραμικών.

Αναβάθμιση αλεξίσφαιρων κεραμικών

Παρόλο που το αλεξίσφαιρο δυναμικό του καρβιδίου του πυριτίου και του καρβιδίου του βορίου είναι πολύ μεγάλο, το πρόβλημα της αντοχής στη θραύση και της χαμηλής ευθραυστότητας των μονοφασικών κεραμικών δεν μπορεί να αγνοηθεί. Η ανάπτυξη της σύγχρονης επιστήμης και τεχνολογίας έχει θέσει απαιτήσεις για τη λειτουργικότητα και την οικονομία των αλεξίσφαιρων κεραμικών: πολυλειτουργικότητα, υψηλή απόδοση, ελαφρύ βάρος, χαμηλό κόστος και ασφάλεια. Ως εκ τούτου, τα τελευταία χρόνια, οι ειδικοί και οι μελετητές ελπίζουν να επιτύχουν την ενίσχυση, το ελαφρύ βάρος και την οικονομία των κεραμικών μέσω μικρορύθμισης, συμπεριλαμβανομένου του σύνθετου κεραμικού συστήματος πολλαπλών συστατικών, των λειτουργικών κεραμικών με κλίση, του σχεδιασμού στρωματοποιημένης δομής κ.λπ., και μια τέτοια θωράκιση να είναι ελαφριά σε βάρος σε σύγκριση με τη σημερινή θωράκιση, και να βελτιώσει καλύτερα την κινητή απόδοση των μονάδων μάχης.

Τα λειτουργικά διαβαθμισμένα κεραμικά παρουσιάζουν τακτικές αλλαγές στις ιδιότητες των υλικών μέσω του μικροκοσμικού σχεδιασμού. Για παράδειγμα, το βορίδιο του τιτανίου και το μέταλλο του τιτανίου και το οξείδιο του αργιλίου, το καρβίδιο του πυριτίου, το καρβίδιο του βορίου, το νιτρίδιο του πυριτίου και το μέταλλο του αλουμινίου και άλλα σύνθετα συστήματα μετάλλου/κεραμικού, η απόδοση της κλίσης αλλάζει κατά μήκος της θέσης πάχους, δηλαδή, η προετοιμασία μετάβασης υψηλής σκληρότητας σε αλεξίσφαιρα κεραμικά υψηλής σκληρότητας.

Τα νανομετρικά πολυφασικά κεραμικά αποτελούνται από σωματίδια διασποράς υπομικρών ή νανομετρικών που προστίθενται στα κεραμικά μήτρας. Όπως το SiC-Si3N4-Al2O3, το B4C-SiC κ.λπ., η σκληρότητα, η ανθεκτικότητα και η αντοχή των κεραμικών έχουν βελτιωθεί κάπως. Αναφέρεται ότι οι δυτικές χώρες μελετούν την πυροσυσσωμάτωση νανοσκόνης για την παρασκευή κεραμικών με μέγεθος κόκκων δεκάδων νανομέτρων για την επίτευξη αντοχής και ανθεκτικότητας υλικού, και τα αλεξίσφαιρα κεραμικά αναμένεται να επιτύχουν μεγάλη πρόοδο σε αυτό το θέμα.

Ανακεφαλαιώνω

Είτε πρόκειται για μονοφασικά κεραμικά είτε για πολυφασικά κεραμικά, τα καλύτερα αλεξίσφαιρα κεραμικά υλικά ή αδιαχώριστα από το καρβίδιο του πυριτίου, το καρβίδιο του βορίου είναι αυτά τα δύο υλικά. Ειδικά για τα υλικά καρβιδίου του βορίου, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας πυροσυσσωμάτωσης, οι εξαιρετικές ιδιότητες των κεραμικών καρβιδίου του βορίου γίνονται όλο και πιο εμφανείς και οι εφαρμογές τους στον τομέα της αλεξίσφαιρης θα αναπτυχθούν περαιτέρω.