โบรอนคาร์ไบด์สำหรับวัสดุกันกระสุนและกันกระสุน
คุณสมบัติสำคัญสำหรับการใช้งานทางด้านขีปวิทยา
- ความแข็งอย่างมาก
เป็นวัสดุที่แข็งเป็นอันดับสาม (รองจากเพชรและซีบีเอ็น) มีความแข็งประมาณ30–40 จีโอพาธี (แตกต่างกันไปตามความหนาแน่น) สามารถทำลาย กัดกร่อน และลดทอนแรงกระแทกของวัตถุที่พุ่งมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- ความหนาแน่นต่ำ
ความหนาแน่น ≈ 2.52 กรัม/ซม³ — เบากว่าอะลูมินา (Al₂O₃), ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC), เหล็ก หรือไทเทเนียมมาก
มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับชุดเกราะน้ำหนักเบาและเกราะยานพาหนะ
- ความแข็งแรงรับแรงอัดสูง
ดูดซับพลังงานจลน์ภายใต้แรงกระแทกความเร็วสูง
- ความเสถียรทางเคมี
ทนต่อการกัดกร่อนและอุณหภูมิสูง
ข้อจำกัดหลัก
- ความเปราะบาง — มีแนวโน้มที่จะแตกหักอย่างรุนแรงเมื่อได้รับแรงกระแทกอย่างหนัก
- **ประสิทธิภาพในการต้านทานหัวเจาะความเร็วสูงมาก (สูงกว่า ~900 ม./วินาที) ต่ำกว่าเซรามิกคอมโพสิตบางชนิด**
- ต้นทุนสูงกว่าอะลูมินา
การใช้งานทั่วไป
- แผ่นเกราะป้องกันร่างกาย
แผ่นเซรามิกหลักสำหรับกระแทกใน แผ่นกันกระสุน ระดับ NIJ III+ / IVเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานทางทหารและยุทธวิธีที่น้ำหนักมีความสำคัญ
- เซรามิกสำหรับหมวกกันน็อค
หมวกเกราะน้ำหนักเบาสำหรับทหารและหน่วยรบพิเศษ
- เกราะยานพาหนะและอากาศยาน
รถลำเลียงพลหุ้มเกราะ (APC), เฮลิคอปเตอร์ และยานพาหนะทางทหารที่ต้องการลดน้ำหนัก
- วัสดุคอมโพสิตกระจกกันกระสุน
ระบบเกราะโปร่งใสเสริมความแข็งแรง
โครงสร้างทั่วไป
โดยปกติแล้ว โบรอนคาร์ไบด์ แทบ จะไม่ถูกนำมาใช้เพียงอย่างเดียว
โดยทั่วไปจะผลิตในรูปแบบกระเบื้องเซรามิก + วัสดุรองรับคอมโพสิต (มักเป็น UHMWPE, อะรามิด/เคฟลาร์ หรือไฟเบอร์กลาส):
- เซรามิก: ช่วยหักเหกระสุน
- วัสดุรองรับ: ดูดซับพลังงานที่เหลือและหยุดเศษชิ้นส่วน
การเปรียบเทียบกับเซรามิกกันกระสุนชนิดอื่นๆ
| วัสดุ | ความหนาแน่น | ความแข็ง | น้ำหนัก | ค่าใช้จ่าย | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|---|---|
| บี₄ซี (โบรอนคาร์ไบด์) | ~2.52 | สูงมาก | เบาที่สุด | สูง | เกราะน้ำหนักเบาระดับพรีเมียม ระดับ 4 |
| ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) | ~3.2 | สูง | ปานกลาง | ปานกลาง | เกราะทหารทั่วไป |
| Al₂O₃ (อลูมินา) | ~3.9 | ปานกลาง | หนักกว่า | ต่ำ | การคุ้มครองที่คำนึงถึงต้นทุน |