Skottsäker platta av kiselkarbid

Många militärer och poliser utsätts för livsfarliga hot från skjutvapen och skarpa vapen, så för att minska risken för skador bär de skyddsvästar.

Ballistiska kiselkarbidkeramer är viktiga delar i skyddsrustningar, eftersom de sprider den energi som frigörs vid projektilnedslag och absorberar den till en ofarlig form. Tillverkningen av dessa keramer omfattar gjutning av pulver, sintring för att stärka dem ytterligare, efterbehandlingsprocesser och rigorösa tester - varje process måste äga rum för att den ska fungera effektivt.

Styrka

Kiselkarbid är ett slitstarkt material som ofta används för att konstruera skyddsvästar för militär personal och poliser i riskfyllda situationer. Detta starka material kan motstå kulor av olika kalibrar samtidigt som det avleder deras energi till värme för effektivt skydd i tuffa miljöer. Dessutom har kiselkarbid förmågan att motstå extrema temperaturer vilket gör den lämplig för användning.

Tillverkning av kroppsskydd av kiselkarbid börjar med att mala det till ett fint pulver, som sedan blandas med polymerbindemedel och värms upp tills en uppslamning bildas. När blandningen har upphettats kan den pressas samman till fasta block som kan motstå stötar med hög hastighet och genomgå rigorösa ballistiska tester för att uppfylla National Institute of Justice (NIJ) standarder och ge tillräckligt skydd mot vissa hot.

Det finns olika typer av skyddsvästar på marknaden som alla har olika styrkor och svagheter. Vid val av material för skyddsvästar kommer användarens krav och budget vanligtvis att diktera vilket alternativ de väljer; varmpressad borkarbid (B4C) fungerar bra mot hot med stålkärnor men visar mindre hållbarhet när den skyddas mot vapen gjorda av volframkarbidkärnvapen, medan keramiska kompositer med UHMWPE erbjuder nästan universellt skydd samtidigt som de är lätta och flexibla.

Tålighet

Kiselkarbid är ett extremt segt material med förmåga att absorbera och omdirigera rörelseenergi. Dessutom är det kemiskt inert och har låg värmeutvidgning, vilket gör det till ett idealiskt skottsäkert keramiskt material. Kiselkarbid har blivit standardmaterial för AP-klassade plåtar av militär kvalitet samt för spraymunstycken, sprängmunstycken och cyklonkomponenter som används i stor utsträckning. Skyddsvästar av sintrad kiselkarbid har blivit det populäraste valet idag eftersom det överglänser alla hot samtidigt som det kostar betydligt mindre än borkarbid och erbjuder multi-hit prestanda mot hot från stålkärnor och överträffar det mot hot från volframkarbid.

Tillverkning av kiselkarbidkeramik kräver att slipande kiselkarbidpulver blandas med bindemedel och sedan formas till önskade dimensioner. Därefter utsätts detta material för uppvärmning vid höga temperaturer - så kallad "sintring". Sintringen får de enskilda partiklarna att smälta samman till tät keramik som kan motstå stötar med hög hastighet.

Sintring skapar keramik som är resistent mot både värme och kemikalier, och när pansaret är färdigt måste det genomgå rigorösa tester för att säkerställa att det uppfyller industristandarderna - detta inkluderar ballistiska tester där kulor träffar olika typer av ammunition mot pansaret för att testa dess skyddsförmåga. När det har certifierats av oberoende organisationer som NIJ och märkts med dess märkningssystem för överensstämmelse.

Hållbarhet

Skottsäkra plattor av kiselkarbid överglänste Kevlar när det gällde hållbarhet; deras förlängda livslängd möjliggör minskade underhållskostnader genom att man undviker att behöva byta ut dem ofta och bör beaktas när man väljer skyddsvästar för militär och brottsbekämpande personal.

Kiselkarbidplattor erbjuder mer än skydd mot kulor och splitter; de kan också skydda fordon och personal mot vägbomber eller andra explosiva hot. Taktiska västar, hjälmar och annan skyddsutrustning som bärs av militär och brottsbekämpande personal innehåller ofta kiselkarbidplattor för detta ändamål.

Kiselkarbid blandas med andra material för att bilda en slurry, sprids sedan på formar och pressas tills önskad tjocklek och dimensioner uppnås. Slutligen sintras dessa keramiska block vid höga temperaturer och tryck - detta ökar deras styrka och hårdhet så att de kan motstå stötar med hög hastighet.

I tester utförda av National Institute of Justice (NIJ) visade sig de keramiska skydden kunna motstå flera träffar från kulor av gevärskaliber och absorberade effektivt varje träff genom att sluka den samtidigt som rikoschetter eliminerades - en ovärderlig förmåga för militär och polisiär personal som arbetar i högrisklägen.

Vikt

Kiselkarbidplattor ger ett lätt och bekvämt skydd. Dessutom gör deras motståndskraft mot värme och miljöfaktorer att de kan möta olika situationer där användare behöver skydd. Dessutom kan detta material kombineras med andra typer av kroppsskydd för förbättrat skydd mot olika hot.

Keramiska material som aluminiumoxid och borkarbid är utmärkta material för skottsäkra plattor på grund av sin hårdhet och förmåga att avleda eller absorbera projektiler, sprida deras kraft vid stötar eller brytas sönder vid stötar för att minska kraftöverföringen på bäraren. Dessutom är dessa plattor extremt starka, vilket gör dem lämpliga för att skydda militär eller brottsbekämpande personal i farliga situationer.

Men prestandan hos dessa material kan variera avsevärt beroende på tillverkningsprocessen. För att uppfylla NIJ:s standarder måste tillverkarna följa specifika procedurer som säkerställer maximal styrka och hållbarhet: pulverisering, blandning och gjutning av material innan sintring för att öka styrkan innan rigorösa tester.

För att välja den perfekta plattkonstruktionen beror det helt på dina krav. Om du till exempel behöver något som effektivt kan avvärja hot från volframkärnor skulle B4C + UHMWPE-konstruktion sannolikt vara bäst; detta kommer dock att göra din platta betydligt tyngre. Reaktionsbundet SiC överglänste B4C mot alla hot, inklusive de som är relaterade till hot från volframkärnor!