Avèk aplikasyon teknoloji avanse nan lagè militè, sitiyasyon pèsonèl ak pèt pwopriyete yo ap vin pi plis ak plis konplèks. Se poutèt sa, rechèch an pwofondè ak aplikasyon materyèl bal yo ta dwe fèt tou. Blende seramik ak fib-ranfòse materyèl konpoze yo se rechèch enpòtan ak direksyon aplikasyon. Yo bay yon BECA de nouvo plak seramik afich bal ak aramid materyèl konpoze, se yon konparezon ant nouvo plak seramik afich la ak plak tradisyonèl bal la te pote soti, ak karakteristik li yo ak kèk pwoblèm ki toujou egziste nan rechèch aktyèl ak aplikasyon yo se analize; se mekanis nan bal nan aramid materyèl la konpoze te pote soti. Dekri an detay epi montre faktè prensipal yo ki afekte pèfòmans materyèl aramid balistik konpoze.
01
Nouvo konpoze seramik plak bal
Rechèch sou zam seramik se yon pati enpòtan nan devlopman ak aplikasyon materyèl konpoze bal. Efè pwoteksyon balistik nan zam seramik se siperyè ak sa yo ki an asye zam òdinè. Kounye a, zam pasif ak zam reyaktif yo se pi lajman rechèch ak aplike. An tèm de mekanis bal, materyèl zam nan zam reyaktif pral jenere enèji sinetik apre yo fin eksite pa bal la, ak enèji sinetik la reyaji sou bal la, pandan y ap zam pasif reziste enpak la nan bal la atravè karakteristik pwòp li yo. Jodi a, Etazini, Larisi ak lòt peyi yo te itilize seramik ak materyèl konpoze yo devlope sistèm zam ak pi bon efikasite pwa, epi devlope zam seramik panèl, ki te lajman itilize.
1.1 Mekanis bal
Lè yon bal frape plak la seramik afich bal nan gwo vitès, yo itilize prensip fòs aksyon ak fòs reyaksyon pou lakòz li antre nan plak la nan gwo vitès ak Lè sa a, rebondi soti nan gwo vitès ak fòs opoze a andedan, fòme yon apeprè. sikilè twou bal sou sifas la. Li reyalize objektif la nan detwi sèlman sifas la nan plak la bal san yo pa sa ki lakòz domaj fatal nan plak la an jeneral konpoze bal, kidonk reyalize antibal.
1.2 Paramèt pèfòmans nan nouvo plak seramik konpoze bal
Karakteristik prensipal yo nan materyèl seramik yo montre nan Tablo 1.
Materyèl seramik yo gen gwo rèd espesifik, segondè fòs espesifik ak inertness chimik nan anpil anviwònman. An menm tan an, dansite ki ba yo, dite segondè ak fòs konpresiv segondè konpare ak metal fè yo pi lajman itilize. Aliminyòm segondè-pite gen pi wo dansite, pi ba dite ak severite ka zo kase, kidonk rezistans elastik li yo pi ba; estrikti nan seramik carbure Silisyòm fè li gen gwo fòs, segondè dite, rezistans mete, rezistans korozyon, segondè konduktiviti tèmik ak lòt pwopriyete; Titàn diboride gen yon modil elastik segondè; carbure bor gen yon gwo pwen k ap fonn, dite ekselan ak pwopriyete mekanik, ak dansite li se pi ba a nan mitan plizyè materyèl seramik souvan itilize. Anplis de sa, modil elastik la wo, sa ki fè li yon chwa ideyal pou zam militè yo. ak yon bon chwa nan materyèl nan jaden an espas.
Karakteristik prensipal yo nan materyèl konpoze yo montre nan Tablo 2.
Anplis de sa gen yon modil sèten, materyèl konpoze bal yo dwe tou gen bon elongasyon, severite ka zo kase, segondè fòs espesifik epi yo dwe kapab kenbe bon pèfòmans anba pousantaj souch. E-vè gen gwo fòs rupture men severite pòv, pandan y ap materyèl Kevlar gen dansite ki ba, gwo fòs, bon severite, rezistans tanperati ki wo, epi li fasil pou trete ak fòme. Bor gen karakteristik nan dansite ki ba, segondè fòs espesifik ak segondè modil elastik.
1.3 Karakteristik nouvo konpoze materyèl plak seramik bal
Nouvo panno bal seramik konpoze gen avantaj enprenabl sou panno tradisyonèl bal. Gade Tablo 3 pou konparezon espesifik.
(1) Kapab reziste plizyè grèv bal.Materyèl sa a ka kenbe tèt ak enpak kontinyèl plizyè bal sou menm sifas la an menm tan san yo pa kase tout la. Li pral sèlman fòme apeprè sikilè twou bal sou sifas la san yo pa afekte efè bal lòt pati nan materyèl la.
(2) Li gen bon konsepsyon estriktirèl.Plak seramik konpoze ka pwodwi deformation koube nan ang korespondan, epi yo ka retounen nan fòm orijinal yo apre deformation. Yo ka fèt nan materyèl konpoze seramik bal nan divès fòm tankou sifas ki plat, koube ak enkline.
(3) Ou ka repare epi itilize ankò.Apre yo te frape pa yon bal, twou yo sikilè bal sou sifas la ka ranpli ak kò seramik bal ak rekonbinezon ak lakòl antibal reprann pèfòmans nan materyèl orijinal la.
(4) Segondè fyab nan itilize.Materyèl sa a konplè sèvi ak pwopriyete balistik segondè-pèfòmans plak seramik, plak UHWMPE ak plak TC4, ki fè rezistans balistik la pi bon pase sa yo ki nan materyèl sèl, epi li ka efektivman bloke espesifikasyon divès kalite pistolè ak bonm ki gen rapò ak ti ak mwayen-kalib penetrasyon.
(5) Teknoloji a gen gwo matirite ak konsepsyon fò.Materyèl sa a deja gen yon pwosesis pwodiksyon jistis ki gen matirite epi yo ka fèt selon bezwen endividyèl selon bezwen aktyèl yo satisfè diferan bezwen bal.
1.4 Pwoblèm ak aktyèl materyèl konpoze bal
Depi materyèl konpoze bal yo konpoze de yon varyete materyèl, inhomogeneity a, anisotropi, relasyon konstititif konplèks, mekanis echèk konplèks, ak kritè fòs konplèks nan materyèl konpoze yo se mekanik prensipal yo nan materyèl konpoze ak estrikti yo. karakteristik yo, kidonk ogmante konpleksite ak difikilte pou analiz, kalkil, tès ak konsepsyon materyèl konpoze, estrikti yo ak mekanis pwoteksyon. Jiska kounye a, materyèl konpoze bal toujou gen pwoblèm sa yo.
(1) Absòbsyon enèji ensifizan.Enèji ki pa absòbe nan materyèl bal pandan itilizasyon ap lakòz pèt pèsonèl ak pwopriyete, ak pouvwa destriktif zam yo ap ogmante tou ak amelyorasyon zam yo. Se poutèt sa, rechèch ak aplikasyon nan lavni ta dwe konsantre sou amelyore pèfòmans nan bal ak sekirite nan materyèl nan aspè sa a. .
(2) Pwa a pa ase lejè.Pwa a nan materyèl konpoze bal se yon faktè enpòtan nan si wi ou non yo ka ankouraje ak itilize. Se poutèt sa, pwa a nan materyèl konpoze bal yo ta dwe redwi otank posib pandan y ap asire bon rezistans bal.
(3) Ranfòse ak ranfòse kontradiksyon yo.Espesyalman pou materyèl konpoze seramik bal, kontradiksyon sa a souvan difisil pou simonte. Ajoute sèten materyèl solid nan materyèl konpoze balistik-prèv ka diminye fòs materyèl la. Sepandan, si fòs materyèl la ogmante, severite materyèl la ka redwi. Se poutèt sa, anpil tès yo oblije jwenn fòs ki pi apwopriye ak severite nan materyèl la balistik-prèv. .
(4) Konsènan konpatibilite materyèl konpoze, ki gen ladan karakteristik fizik, chimik, mekanik ak lòt materyèl, materyèl konpoze ka entegre plizyè karakteristik pou bay pi bon pwoteksyon.
Anplis de sa, gen tou pwoblèm tankou koòdone ak pri, ki pa te konplètman rezoud.
02
Aramid materyèl konpoze bal
2.1 Mekanis bal
Lè materyèl la fib bal sibi enpak enèji, li pral detire ak defòme. Enèji a absòbe fib la pral vin travay ki nesesè pou deformation li yo. Travay ki nesesè pou deformation tensile li yo ak ka zo kase se enèji nan ka zo kase, konnen tou kòm travay la nan ka zo kase. , enèji nan ka zo kase nan fib la gen rapò ak kantite fib ki patisipe nan ka zo kase deformation tensile. Paramèt ki mezire pwopriyete anti-balistik fib yo se to absòpsyon enèji fib la (kraze enèji pou chak inite mas fib).
Lè materyèl fib bal yo afekte pa yon enpak ekstèn, estrès la longitudinal ki te pwodwi pa enpak la pral rapidman pwopaje nan tout direksyon nan materyèl la fib, fòme yon "vag chòk" (sa vle di, vag son). Vitès la nan son nan materyèl fib bal pral afekte difizyon an enstantane nan enèji, ki detèmine kantite fib ki enplike nan absòpsyon enèji, kidonk afekte efè a bal nan materyèl la. Se poutèt sa, vitès la nan son nan fib la se yon lòt paramèt enpòtan ki afekte pèfòmans nan balistik nan fib la.
Fòm yo nan fib nan materyèl bal gen ladan dwat ak koube. Si fòm nan fib nan materyèl la dwat, enèji a ap pwopaje nan direksyon axial nan fib la san refleksyon, ak enèji a pral Se poutèt sa gaye byen lwen ak vit; si fòm nan fib koube, oswa fib la Si gen repo nan fib la, pwen yo koube oswa repo nan fib la ap reflete yon pati nan enèji a, diminye ranje a difizyon enstantane, ak efè a bal nan materyèl la pral redwi tou. . Li ka wè ke efè a bal nan fib ki genyen de dimansyon twal de dimansyon yo pral pi bon pase sa yo ki nan twal plenn mare.
Transfè enèji souvan akonpaye pa kontak ant fib nan menm kouch la oswa ant kouch. Pandan transmisyon enèji enpak, refleksyon enèji fèt nan koòdone yo nan tout materyèl, ak sitiyasyon yo divès ak konplèks. Se poutèt sa, chemen pwopagasyon ki pi efikas nan enèji enpak se difizyon sou aks fib la.
2.2 Faktè prensipal ki afekte pèfòmans aramid materyèl konpoze bal
Pèfòmans materyèl konpoze bal sitou afekte pa modil la ak kontni nan materyèl la matris, pwopriyete yo nan materyèl la fib, metòd la resi ak pwosesis nan fib la.
2.2.1 Efè modil résine matris sou pwopriyete balistik materyèl konpoze
Paske résine matris ba-modil gen bon pwopriyete tranpaj epi li fezab nan absòpsyon enèji, laminates ki fèt ak résine matris ba-modil gen pi bon efè bal pase résine matris segondè-modil.
2.2.2 Efè kontni matris résine sou pwopriyete balistik materyèl konpoze
Kontni an résine matris gen yon enpak trè enpòtan sou pwopriyete balistik materyèl konpoze. Ogmante kontni volim fib nan materyèl konpoze pral amelyore pwopriyete balistik yo, men si kontni volim fib la twò wo, pwopriyete balistik yo ap diminye. Paske résine matris la nan materyèl konpoze an ka transmèt estrès nan inite estriktirèl la, men si kontni volim fib la twò wo, kontni matris la nan materyèl konpoze an pral twò piti, sa ki lakòz yon rediksyon nan pèfòmans lyezon ant résine ak fib la ak ant fib la ak fib la, konsa Ki afekte entegrite nan Plastifye a, pwopriyete yo elastik nan materyèl la konpoze ap tou diminye. Kontni volim fib refere a pousantaj nan volim fib nan twal la nan volim nan tout antye nan twal la, ki ka konvèti nan dansite zòn nan. Dansite zòn se yon faktè enpòtan nan mezire aplikasyon aktyèl la nan panno bal. Si li ka satisfè kondisyon pwoteksyon yo, dansite zòn nan ta dwe piti ke posib pandan konsepsyon ak aplikasyon, pou pri a ak pwa ka redwi anpil.
2.2.3 Efè dansite zòn Plastifye sou pèfòmans balistik Plastifye
Pral gen yon tandans pou fib yo glise lè pwojektil penetre Plastifye a, ak kèk fib pa yo pral kapab diminye pénétration pwojektil. Si dansite zòn nan ogmante, enèji absòbe Plastifye a ap ogmante, ki endike ke rezistans balistik li yo ogmante ak ogmantasyon nan dansite zòn nan. Pèfòmans balistik nan Plastifye nan weft-gratis se pi bon pase sa yo ki nan Plastifye nan mare plenn.
2.2.4 Efè estrikti twal fib sou pwopriyete balistik laminates
Konpare ak twal saten ak tisi plenn, twal ki genyen de dimansyon de dimansyon gen pi ba degre nan pwosesis ak pi piti pèt nan fòs fib. Fib yo nan twal la pral ranje nan paralèl nan liy dwat, ak pi gwo valè a retansyon fòs. Depi pa gen okenn pwen dirèk sipèpoze ant fib, pousantaj kontraksyon an se fondamantalman zewo, ki efektivman diminye refleksyon vag souch yo epi evite konsantrasyon estrès nan pwen lokal yo lè pwojektil enpak. Se poutèt sa, enèji nan absòpsyon rupture nan twal la ki genyen de dimansyon se wo. Paske estrikti twal la nan twal de dimansyon de dimansyon an ki lach, li se fezab nan absòpsyon enèji, fè li pi bon pèfòmans nan bal.
2.2.5 Efè kantite kouch twal sou pwopriyete balistik laminates
Twal dansite sifas ki ba yo gen pi bon pwopriyete balistik. Rezistans balistik materyèl konpoze detèmine pa fil trese yo itilize pou fib yo nan materyèl la, mare twal la, kantite kouch nan chak kouch, ak aranjman fib yo. Anba yon pwa bay, pi mens ak pi sere galon an ak plis kouch materyèl la genyen, pi bon pwopriyete balistik materyèl la pral. Lè dansite sifas materyèl balistik la konstan, yo ta dwe konsidere twal ki gen plis kouch ak pi piti dansite sèl-sifas. An menm tan an, amelyore pèfòmans nan fib nan tèt li pral tou amelyore rezistans nan balistik nan materyèl la.
03
Aplikasyon ak Devlopman Tandans
Materyèl konpoze avanse ki reziste balistik gen gwo fòs espesifik, modil espesifik, konsepsyon ak adaptabilite, epi yo endispansab nan anpil aplikasyon militè. Yo se faktè debaz nan konsepsyon ak teknoloji kle pou pwoteksyon pèsonèl ak zam avanse ak zam. Se poutèt sa, pou yon òganizasyon, si li ka antre nan rechèch ak aplikasyon jaden sa a epi vin yon founisè ki kalifye nan yon sèten kalite pwodwi, li pral nan gwo siyifikasyon estratejik an tèm de benefis sosyal ak ekonomik.
Materyèl konpoze gen bon pèfòmans paske yo konbine avantaj ki genyen nan materyèl ranfòsman ak matris. Yo se tou materyèl ki pi rapid k ap grandi ak pi pwomèt pou bal. Materyèl bal yo piti piti devlope nan divèsifikasyon ak konpoze, ak divès kalite nouvo materyèl bal ak dite segondè ak segondè severite te parèt pou fè fas ak pwoblèm pwoteksyon pi konplèks. Ak devlopman nan sistèm zam ki lejè ak efikas, avantaj ki genyen nan seramik bal ak fib-ranfòse materyèl konpoze bal yo te vin de pli zan pli enpòtan. Nouvo panno bal seramik konpoze gen avantaj enprenabl ak panno tradisyonèl bal, men pwoblèm ki deja egziste yo pa ka inyore, kidonk nou konsantre sou Yo nan lòd yo rezoud pwoblèm yo ki egziste nan materyèl konpoze bal, optimize kontinyèl nan pwopriyete materyèl se konsantre rechèch aktyèl la.
