نظام الدرع الخزفي عبارة عن مزيج من كتل سيراميك مفردة أو متعددة ومواد بوليمر (UHMWPE أو الأراميد)، والتي يمكنها مقاومة هجمات الرصاص المختلفة بناءً على سمك مختلف لألواح السيراميك.
آلية مضادة للرصاص
السبب وراء كون السيراميك مضادًا للرصاص هو صلابته النوعية العالية، وقوته النوعية العالية، وخموله الكيميائي في العديد من البيئات. إنه أفضل من المعدن حيث أن المواد المعدنية تخضع للتشوه البلاستيكي وتمتص الطاقة عند مقاومة تأثير الرصاص، في حين أن السيراميك نادرًا ما يتعرض للتشوه البلاستيكي. سيتم تخميل الرصاصة أو حتى كسرها بسبب خصائص القوة والصلابة العالية.
يتم استخدام الطبقة المقاومة للرصاص المصنوعة من السيراميك المضاد للرصاص و-لوحة مركبة من الألياف ذات معامل عالي القوة. عندما يصطدم المقذوف عالي السرعة- بطبقة السيراميك، تنكسر الطبقة الخزفية أو تنتج شقوقًا، والتي تنتشر حول نقطة الاصطدام وتستهلك معظم طاقة المقذوف. وبعد ذلك، تستهلك اللوحة المركبة المصنوعة من الألياف عالية المعامل الطاقة المتبقية من المقذوف. ولذلك، فإن استخدام السيراميك المتقدم في أنظمة الدروع يعد أمرًا جذابًا للغاية وأصبح درعًا وقائيًا مستخدمًا على نطاق واسع لمعدات مثل السترات الواقية من الرصاص والمركبات والطائرات.
تحت تأثير الرصاصة (بسرعة أكبر من 700-800 م/ث)، ينكسر الجزء الأمامي من السيراميك ويتم امتصاص الطاقة المتبقية بواسطة المادة الناعمة المعززة على الظهر (مثل طبقة قماش النايلون). يجب أن تكون المادة العكسية قادرة على دعم شظايا مادة السيراميك والرصاصة نفسها بعد الاصطدام.
يتطلب السيراميك المقاوم للرصاص العديد من الخصائص، مثل الكثافة والمسامية، والصلابة، وصلابة الكسر، ومعامل يونغ، وسرعة الصوت، والقوة الميكانيكية، وما إلى ذلك. ولا يمكن أن يكون لأي من هذه الخصائص علاقة مباشرة وحاسمة مع الأداء العام المضاد للرصاص. ولذلك، فإن آلية الكسر معقدة للغاية، وينتج تكوين الكراك عن عوامل عديدة، ووقت حدوثه قصير جدًا. يجب أن تكون مسامية السيراميك المضاد للرصاص منخفضة قدر الإمكان لتحسين الصلابة ومعامل يونغ. ل آل2O3السيراميك، يجب أن تكون المسامية قريبة من الصفر، ويجب ألا يتجاوز امتصاص الماء 0.02٪. متطلبات الصلابة للسيراميك عالية جدًا، والتي يجب أن تكون أعلى من متطلبات الرؤوس الحربية للطيران. بالنسبة للسيراميك Al2O3، يجب أن تتجاوز الصلابة Hv 1220 إلى 1250.
تمتلك Choweyarmor أيضًا العديد من المواصفات المختلفة لألواح السيراميك المضادة للرصاص وتدعم الأحجام المخصصة:
1. سحق الرأس الحربي. يتمتع الفيلم المضاد للرصاص بصلابة عالية للغاية. عندما تضرب رصاصة الغشاء المضاد للرصاص بسرعة عالية، سوف يتحطم الرأس الحربي، مما يستهلك معظم الطاقة الحركية. وبعد ذلك، سيتم تشتيت الطاقة شديدة التركيز بواسطة شظايا الرأس الحربي، وهو ما يعادل زيادة مساحة الهدف وتحسين الأداء المضاد للرصاص بشكل كبير.
2. إن تلف وتشوه الصفائح المضادة للرصاص يمتص الطاقة. يؤدي تأثير السرعة العالية - للقذيفة على اللوحة المضادة للرصاص إلى تدمير بنية كربيد السيليكون وتشكيل مخروط مقلوب يعمل على مادة الركيزة، مما يتسبب في تشوه الركيزة وامتصاص الطاقة المتبقية.
3. التآكل. أثناء عملية الاصطدام، يحتك الرأس الحربي المحطم بشظايا السيراميك المحطمة المضادة للرصاص، مما يحول الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية. وفي الوقت نفسه، يتم فقدان جزء من الكتلة عن طريق طحن قطع السيراميك، وبالتالي يلعب دورًا مضادًا للرصاص.
4. تغيير زاوية سقوط الرأس الحربي. إن استخدام الصفائح المضادة للرصاص المصممة خصيصًا ذات الأسطح الخاصة يمكن أن يمنع الرصاص من السقوط عموديًا، وبالتالي تغيير اتجاه سقوط الرصاصة وتحلل الزخم (الطاقة الحركية)، وبالتالي تقليل التأثير على الصفائح المضادة للرصاص، أي ما يعادل تحسين القدرة المضادة للرصاص للوحة الهدف.
