방탄 세라믹의 성능을 개선하려면 어떻게 해야 하나요?

전통적인 방탄 세라믹은 특정 강화를 통해 방탄 효과를 개선했지만, 재료의 인성을 높이는 반면 때로는 재료의 강도를 감소시키는 것과 같은 몇 가지 단점이 여전히 있습니다. 게다가, 전통적인 방탄 세라믹은 지속적인 충격을 견디기 어렵고, 충격 후 수리할 수 없으며, 일회용이며, 비용이 많이 들고, 신뢰성이 낮으며, 구조적 설계성이 좋지 않습니다.

이러한 단점에 대응하여 연구자들은 복합 방탄 재료를 형성하기 위해 여러 방탄 재료를 결합하는 데 집중하기 시작했습니다. 현재 방탄 복합 세라믹에 대한 주요 연구 방향 중 하나는 고성능 섬유를 결합하여 세라믹+폴리머 복합 재료를 형성하는 것입니다. 방탄 응용 분야에서 세라믹은 충분한 경도를 가지고 있으며 일반적으로 패널로 사용되는 반면 섬유는 높은 탄성 계수와 인성을 가지고 있으며 두 재료의 장점을 활용하기 위해 백보드로 사용할 수 있습니다.

세라믹+폴리머 복합소재의 방탄 성능은 방탄 소재의 각 층의 두께에 영향을 받습니다. 반응 표면 방법론과 유한 요소 분석 방법을 사용하여 SiC-Al2O3 아라미드 섬유로 형성된 세라믹+폴리머 복합 타겟 플레이트를 얻었습니다. 연구에 따르면 복합 타겟 플레이트가 총알에 관통되면 세라믹 패널은 파편화 및 응력파 전달을 통해 에너지를 소산하는 반면 아라미드 섬유는 주로 섬유 장력, 확장 및 파괴를 통해 에너지를 소산합니다. 최상의 종합 방탄에서 SiC, Al2O3 및 아라미드 섬유의 두께는 각각 4.54mm, 4.50mm 및 7.17mm입니다. 3mm 두께의 실리콘 카바이드 세라믹, 5mm 두께의 알루미나 세라믹 및 15mm 두께의 아라미드 섬유의 원래 복합 레이크 플레이트 밀도와 비교할 때 복합 레이크 플레이트의 밀도는 5.4kg/m2 감소하고 방탄 효과도 크게 향상되었습니다.