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前沿陶瓷防弹装甲及相关质料研究进展

2024-05-17 尊龙凯时人生就是搏特瓷

 内容摘要:
       
陶瓷装甲质料的优势:陶瓷质料因其高防护系数被认为是最有希望的防弹质料之一 。
        研究重点:目前陶瓷装甲质料研究的重点是解决韧性差和本钱高的问题 。
        提高性能的途径:碳纤维增韧补强、梯度功效质料(FGM)、陶瓷外貌增强等 。
        前沿陶瓷装甲技术的生长正在不绝推进反防弹装甲技术的革新 。随着研究的深入,反防弹技术已使穿甲弹和破甲弹的威力显著提升,抵达了880~900mm和1250mm HRA(标准均为轧钢板)的穿透能力 。因此,各国正积极投入下一代防弹装甲质料的研发中 。凭据预测,特种陶瓷以其高防护系数在未来一段时间内仍被视为最有希望的防弹质料之一 。
        目今,陶瓷防弹装甲质料的研究主要集中在克服其韧性缺乏和本钱高昂的问题 。美国在这一领域取得了显著进展,通过接纳微波烧结技术,不但提高了生产效率,还大幅降低了陶瓷质料的本钱,乐成实现了SiC和TiB?等防弹陶瓷质料的规; 。
 
        在提高陶瓷装甲质料性能方面,研究者们探索了多种途径 。首先,碳纤维增韧补强Si?N?和SiC纤维/SiC等质料,显著提高了其断裂韧性和应变量 。金属与陶瓷的复合结构,如B?C/Al复合装甲,也展现了优异的抗弹性能,同时提高了质料的韧性 。别的,塑料陶瓷作为一种新型质料,其结合了陶瓷颗粒和高聚物胶黏剂,具有更好的抗弹性能和可蒙受多发弹丸侵彻的能力 。
        梯度功效质料(FGM)是另一个研究热点 。通过精心设计和特殊工艺,FGM使陶瓷与金属的复合物在组分和结构上实现连续变革,从而提高了复合装甲的抗弹性能 。目前,已乐成制备出多种FGM,如SiC-C、TiC-Ti等,它们均体现出比古板复合装甲更好的性能 。
        在陶瓷外貌增强方面,研究者们通过机械化学抛光、外貌微氧化、气相沉积和激光外貌处理等技术,改善了陶瓷的外貌状态,提高了其韧性 。离子注入法也被应用于陶瓷质料的性能提升,如提高Al?O?的外貌硬度和SiC、Si?N?的弯曲强度 。
        别的,英国肯特大学的研究人员开发了一种基于卵白质的新型减震质料TSAM 。该质料能够吸收超声速射弹的攻击,并在受到攻击后捕获弹丸,为下一代防弹装甲和弹丸捕获质料的开发提供了新的思路 。TSAM在国防和航空航天领域具有辽阔的应用前景,可用于制造新型装甲或作为能量耗散质料收集空间碎片和灰尘 。
       综上所述,前沿陶瓷装甲技术的生长正不绝推动反防弹技术的进步,而新型陶瓷质料和减震质料的研发为未来的防弹装甲提供了新的可能性 。
 
参考文献:
1、冯益柏.坦克装甲车辆设计(轮式战车卷)[M].北京:化学工业出书社,2016
2、国务院生长研究中心国际技术经济研究所.2023世界前沿技术生长报告[M].北京:电子工业出书社,2023
 
  文/习令奋整理
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