③ It meast brûkte kûgelbestindige keramyske materiaal
Sûnt de 21e ieu hat kûgelbestindige keramyk rap ûntwikkele, en d'r binne in protte soarten, ynklusyf alumina, silisiumkarbid, boronkarbid, silisiumnitride, titaniumboride, ensfh., wêrûnder aluminiumkeramyk (Al₂O₃), silisiumkarbidkeramyk (SiC), boron carbide keramyk (B4C) binne de meast brûkte.
Alumina keramyk hat de heechste tichtheid, mar de hurdens is relatyf leech, de ferwurkingsdrompel is leech, de priis is leech, neffens de suverens is ferdield yn 85/90/95/99 aluminiumoxide keramyk, de oerienkommende hurdens en priis wurde ek ferhege om bar.
| Materialen | Tichtheid /(kg*m²) | Elastyske modulus / (GN*m²) | HV | Ekwivalint oan de priis fan alumina |
| Boroncarbid | 2500 | 400 | 30000 | X 10 |
| Aluminium okside | 3800 | 340 | 15000 | 1 |
| Titanium diboride | 4500 | 570 | 33000 | X10 |
| Silisiumkarbid | 3200 | 370 | 27000 | X5 |
| Oxidaasje plating | 2800 | 415 | 12000 | X10 |
| BC/SiC | 2600 | 340 | 27500 | X7 |
| Glês keramyk | 2500 | 100 | 6000 | 1 |
| Silisium nitride | 3200 | 310 | 17000 | X5 |
Fergeliking fan eigenskippen fan ferskate kûgelfrije keramyk
Silicon Carbide Ceramyske tichtens is relatyf leech, hege hurdens, is in kosten-effektive strukturele keramyk, dus it is ek de meast brûkte bulsproef keramyk yn Sina.
Boron carbid keramyk hawwe de leechste tichtheid en heechste hurdens ûnder dizze keramyk, mar tagelyk, harren easken foar ferwurkjen technology binne ek hiel heech, easkjen hege temperatuer en hege druk sintering, sadat de kosten is ek de heechste ûnder dizze trije keramyk.
Yn ferliking mei dizze trije mear foarkommende kûgelfrije keramyske materialen, hawwe alumina kûgelfrije keramyk de leechste kosten, mar de kûgeldichte prestaasjes is folle minder dan silisiumkarbid en boronkarbid, sadat de hjoeddeistige ynlânske produksje-ienheden fan kûgelfrij keramyk yn silisiumkarbid en boronkarbid kûgelbestindich binne, wylst alumina keramyk binne seldsum.Ienkristal aluminiumoxide kin lykwols brûkt wurde om transparante keramyk te meitsjen, dy't in protte brûkt wurde as transparante materialen mei ljochtfunksjes, en wurde tapast yn militêre apparatuer lykas yndividuele soldaat kûgeldichte maskers, missile-deteksje Windows, auto-observaasje Windows, en ûnderseeboat periskopen.
④Twa fan 'e populêrste kûgelbestindige keramyske materialen
Silisiumkarbid kûgelfrij keramyk
De silisiumkarbid kovalente bân is heul sterk en hat noch hege sterkte-binding by hege temperatuer.Dizze strukturele funksje jout silisiumkarbidkeramyk poerbêste sterkte, hege hurdens, wearbestindich, korrosjebestriding, hege thermyske konduktiviteit, goede thermyske skokbestriding en oare eigenskippen.Tagelyk is de priis fan silisiumkarbid keramyk matig, kosten-effektyf, is ien fan 'e meast tasizzende materialen foar beskerming fan harsens mei hege prestaasjes.
Silisiumkarbidkeramyk hat brede ûntwikkelingsromte op it mêd fan pânserbeskerming, en har tapassingen op it mêd fan yndividuele apparatuer en spesjale auto's hawwe de neiging om ferskaat te wurden.Wannear't brûkt as in beskermjende pânser materiaal, sjoen de kosten en spesjale tapassing gelegenheden en oare faktoaren, it is meastal in lytse regeling fan keramyske panielen en gearstalde backplane bûn yn keramyske gearstalde doelplaat, te oerwinnen it mislearjen fan keramyk fanwege trekspanning, en om te soargjen dat de projektylpenetraasje mar in inkeld stik brekt sûnder it hiele pânser te beskeadigjen.
Boron carbide kûgelfrij keramyk
Boron carbide is de hurdens fan bekende materialen nei diamant en kubike boron nitride superhard materiaal, hurdens fan oant 3000kg/mm²;De tichtens is leech, mar 2.52g / cm³, dat is 1/3 fan stiel;Hege elastyske modulus, 450GPa;Heech smeltpunt, sawat 2447 ℃;De termyske útwreidingskoëffisjint is leech en de termyske konduktiviteit is heech.Dêrneist boron carbide hat goede gemyske stabiliteit, soere en alkali corrosie ferset, by keamertemperatuer net reagearje mei soere en basis en meast anorganyske gearstalde floeistoffen, allinnich yn hydrofluoric acid-sulfuric acid, hydrofluoric acid-salpeterzuur mingde floeistof hat trage corrosie ;En de measte smelte metalen befeiligje net, dogge net.Boroncarbid hat ek in goede mooglikheid om neutroanen op te nimmen, wat net beskikber is yn oare keramyske materialen.B4C hat de leechste tichtens fan ferskate faak brûkte pânser keramyk, kombinearre mei in hege modulus fan elasticiteit, wêrtroch't it in goede kar foar materialen yn de militêre pânser en romte fjilden.It wichtichste probleem fan B4C is dat it djoer is (sawat 10 kear dat fan alumina) en bros, wat syn brede tapassing as ienfaze beskermjende pânser beheint.
⑤ Tarieding metoade fan kûgelfrij keramyk.
| Tarieding technology | Proses skaaimerken | |
| Foardiel | ||
| Hot parse sintering | Mei lege sintering temperatuer en koarte sintering tiid, keramyk mei fyn nôt en hege relative tichtheid en goede meganyske eigenskippen kinne wurde krigen. | |
| Superhoge druk sintering | Berikke fluch, lege temperatuer sintering, fertinking taryf ferhege. | |
| Hot isostatyske drukken sintering | Keramyk mei hege prestaasjes en komplekse foarm kin wurde taret troch lege sintering temperatuer, koarte rapping tiid en unifoarm krimp fan min lichem. | |
| Magnetron sintering | Rapid densification, nul gradient unifoarme ferwaarming, ferbetterjen materiaal struktuer, ferbetterjen materiaal prestaasjes, hege effisjinsje en enerzjybesparring. | |
| Discharge plasma sintering | De sintering tiid is koart, de sintering temperatuer is leech, de keramyske prestaasjes is goed, en de tichtens fan hege enerzjy sintering gradient materiaal is heech. | |
| Plasma beam melting metoade | It poederferfal is folslein smelt, is net beheind troch de dieltsje grutte fan it poeder, hat gjin lege smelpuntflux nedich, en it produkt hat in tichte struktuer. | |
| Reaksje sintering | Near netto grutte manufacturing technology, ienfâldich proses, lege kosten, kin tariede grutte grutte, komplekse foarm dielen. | |
| Drukleas sintering | It produkt hat poerbêst hege temperatuer prestaasjes, ienfâldige sintering proses en lege kosten.D'r binne in protte gaadlike foarmingsmetoaden, dy't brûkt wurde kinne foar komplekse en dikke grutte dielen, en ek geskikt foar grutskalige yndustriële produksje. | |
| Liquid faze sintering | Lege sintering temperatuer, lege porosity, fyn nôt, hege tichtheid, hege sterkte | |
| Tarieding technology | Proses skaaimerken | |
| Neidiel | ||
| Hot parse sintering | It proses is komplekser, de easken foar skimmelmaterialen en apparatuer binne heech, de produksje-effisjinsje is leech, de produksjekosten binne heech, en de foarm kin allinich wurde taret mei ienfâldige produkten. | |
| Superhoge druk sintering | Kin allinnich tariede produkten mei ienfâldige foarmen, lege produksje, hege apparatuer ynvestearrings, hege sintering betingsten, en hege enerzjyferbrûk.Op it stuit is it allinich yn 'e ûndersyksfaze | |
| Hot isostatyske drukken sintering | De apparatuerkosten binne heech, en de grutte fan it te ferwurkjen wurkstik is beheind | |
| Magnetron sintering | Teoretyske technology moat ferbettering, apparatuer ûntbrekt, en is net breed tapast | |
| Discharge plasma sintering | De basisteory moat ferbettere wurde, it proses is kompleks, en de kosten binne heech, dy't net yndustrialisearre binne. | |
| Plasma beam melting metoade | ||
| Reaksje sintering | Residual silisium ferleget de meganyske eigenskippen op hege temperatuer, korrosjebestriding en oksidaasjebestriding fan it materiaal. | |
| Drukleas sintering | De sintertemperatuer is heech, d'r is in bepaalde porositeit, de sterkte is relatyf leech, en d'r is sawat 15% folume krimp. | |
| Liquid faze sintering | It is gefoelich foar deformaasje, grutte krimp en dreech te kontrolearjen dimensjonele krektens | |
| Keramyk |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| AL2O3 |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| AL2O3 |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| AL2O3 |
| B4 C .SiC |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| .SiC |
Bulletproof keramyk upgrade
Hoewol it kûgelbestindige potensjeel fan silisiumkarbid en boronkarbid heul grut is, kin it probleem fan breuktaaiens en minne brosheid fan ienfaze keramyk net negearre wurde.De ûntwikkeling fan moderne wittenskip en technology hat foarsteld easken foar de funksjonaliteit en ekonomy fan kûgelfrije keramyk: multi-funksje, hege prestaasjes, licht gewicht, lege kosten en feiligens.Dêrom hoopje saakkundigen en gelearden yn 'e ôfrûne jierren de fersterking, lichtgewicht en ekonomysk fan keramyk te berikken troch mikro-oanpassing, ynklusyf gearstalde multi-komponint keramyksysteem, funksjonele gradientkeramyk, laachstruktuerûntwerp, ensfh., En sa'n pânser is ljocht yn gewicht fergelike mei de hjoeddeiske pânser, en better ferbetterje de mobile prestaasjes fan combat ienheden.
Funksjoneel gradearre keramyk toant regelmjittige feroaringen yn materiaaleigenskippen troch mikrokosmysk ûntwerp.Bygelyks, titanium boride en titanium metaal en aluminium okside, silisium carbide, boron carbide, silisium nitride en metalen aluminium en oare metalen / keramyske gearstalde systemen, de prestaasjes fan de gradient feroaring lâns de dikte posysje, dat is, de tarieding fan hege hurdens oergong nei hege taaiheid kûgelfrij keramyk.
Nanometer multyfase keramyk is gearstald út submikron as nanometer dispersion dieltsjes tafoege oan de matrix keramyk.Lykas sic-si3n4-al2o3, b4c-sic, ensfh., De hurdens, taaiens en sterkte fan keramyk hawwe in bepaalde ferbettering.It wurdt rapporteare dat westerske lannen it sinsen fan nano-skaalpoeder studearje om keramyk te tarieden mei in noangrutte fan naNometer en lekkere keramyk wurdt ferwachte dat se in grutte trochbraak hawwe yn dit ferbân.
Opsomje
Oft it is single-fase keramyk of multi-fase keramyk, de bêste kûgelfest keramyske materialen of ûnskiedber fan silisium carbide, boron carbid dizze twa materialen.Benammen foar boroncarbidmaterialen, mei de ûntwikkeling fan sintertechnology, wurde de treflike eigenskippen fan boronkarbidkeramyk hieltyd mear prominint, en har tapassingen op it mêd fan kûgelfrij wurde fierder ûntwikkele.
Post tiid: Dec-14-2023