แผ่นเซรามิกกันกระสุนอะลูมินา – วัสดุกันกระสุนที่ใช้กันทั่วไป

ตั้งแต่สมัยโบราณจนถึงสมัยใหม่ แก่นแท้ของกิจกรรมทางทหารทั้งหมดนั้นอยู่รอบแกนหลักของ “หอกและโล่” กล่าวคือ การโจมตีและการป้องกัน ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีทางการทหาร เกราะอ่อนจึงไม่สามารถตอบโจทย์ความต้องการในการปฏิบัติงานได้อีกต่อไป ผู้คนจึงเริ่มนำวัสดุแข็งมาใช้ร่วมกับเกราะอ่อน เพื่อให้ได้ระดับการป้องกันที่สูงขึ้น วัสดุที่นิยมใช้ได้แก่ แผ่นเหล็ก โลหะผสมไทเทเนียม B4C Si3N4 SiC Al2O3 และอื่นๆ

แผ่นเหล็กเป็นวัสดุแรกที่ใช้ในชุดเกราะแข็ง แม้ว่าจะช่วยเพิ่มระดับการป้องกันของชุดเกราะอ่อนได้อย่างมาก แต่ความสามารถในการป้องกันก็มีจำกัด สามารถป้องกันได้เฉพาะกระสุนแกนตะกั่วและกระสุนแกนเหล็กธรรมดาเท่านั้น และยังมีข้อเสียอื่นๆ เช่น น้ำหนักมากเกินไปทำให้กระสุนทะลุได้ง่าย เป็นต้น

วัสดุเซรามิกเมื่อเทียบกับแผ่นเหล็กได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้น มีน้ำหนักเบาและความหนาแน่นน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของแผ่นเหล็ก และไม่มีปรากฏการณ์กระสุนสะท้อนกลับ

ปัจจุบันเป็นเรื่องปกติแผ่นเซรามิกกันกระสุนข้อมูลจำเพาะ: แผ่นประกอบโค้งขนาด 250*300 มม.

คุณสมบัติทั่วไปของแผ่นเซรามิกกันกระสุน:
พื้นผิวโค้ง 50*50 (370~400)
ระนาบหกเหลี่ยม (ความยาวด้าน 21 มม.)
ชิ้นส่วนครึ่งชิ้น มุมเอียง (25*50)

ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของเซรามิกกันกระสุน:
หลักการป้องกันกระสุนของเซรามิกและโลหะแตกต่างกันมาก แผ่นกันกระสุนโลหะใช้การเปลี่ยนรูปพลาสติกเพื่อดูดซับพลังงานจลน์ของกระสุน ในขณะที่แผ่นกันกระสุนเซรามิกใช้การแตกหักเพื่อดูดซับพลังงานจลน์ของกระสุน
เซรามิกกันกระสุนต้องการคุณสมบัติหลายอย่าง เช่น ความหนาแน่น ความพรุน ความแข็ง ความทนทานต่อการแตกหัก โมดูลัสความยืดหยุ่น ความเร็วเสียง ความแข็งแรงเชิงกล คุณสมบัติใดคุณสมบัติหนึ่งไม่สามารถมีความสัมพันธ์โดยตรงและเด็ดขาดกับประสิทธิภาพการกันกระสุนโดยรวมได้ ดังนั้นกลไกการแตกหักจึงซับซ้อนมาก การเกิดรอยแตกเกิดจากหลายปัจจัย และใช้เวลาสั้นมาก
①ควรมีรูพรุนน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อเพิ่มความแข็งและความยืดหยุ่น ความแข็งของเซรามิกต้องสูงกว่าความแข็งของกระสุนปืน
② ความแข็งเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพการต้านทานกระสุนของแผ่นเหล็กกันกระสุนโดยตรง
③ ความหนาแน่นเป็นตัวกำหนดน้ำหนักของแผ่นกันกระสุนโดยตรง เนื่องจากความสามารถในการรับน้ำหนักของทหารแต่ละคนมีจำกัด ดังนั้นเกราะป้องกันตัวแบบแข็งจึงควรมีความหนาแน่นที่ยิ่งเบายิ่งดี
④ การจำแนกประเภทของแผ่นเซรามิกกันกระสุน: เซรามิกอลูมินา 95, เซรามิกอลูมินา 97, เซรามิกอลูมินา 99 เป็นต้น

ในบรรดาวัสดุเซรามิกที่ใช้กันทั่วไป B4C, Si3N4 และ SiC มีประสิทธิภาพในการกันกระสุนที่โดดเด่น แต่ราคาสูง ในขณะที่ Al2O3 มีราคาต่ำ กระบวนการผลิตที่พัฒนาแล้ว ควบคุมขนาดได้ง่าย อุณหภูมิการเผาผนึกต่ำ ผลิตจำนวนมากได้ง่าย และมีข้อดีอื่นๆ จึงกลายเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปในเซรามิกกันกระสุน