เหตุใดเซรามิกที่มีอลูมินาสูงจึงสามารถนำมาใช้ในด้านวัสดุกันกระสุนได้?

เซรามิกอลูมินา 99% มีความแข็งแรงสูง ความแข็งสูง และเฉื่อยต่อสารเคมีในหลายสภาพแวดล้อม จึงสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในด้านวัสดุกันกระสุนได้เป็นอย่างดี เซรามิกกันกระสุนและแผ่นคอมโพสิตไฟเบอร์ที่มีความแข็งแรงสูงและโมดูลัสสูงจะประกอบกันเป็นชั้นกันกระสุน เมื่อกระสุนความเร็วสูงพุ่งชนชั้นเซรามิก ชั้นเซรามิกจะแตกหรือเกิดรอยแตกกระจายออกไปจากจุดศูนย์กลาง ทำให้พลังงานส่วนใหญ่ของกระสุนถูกดูดซับไป จากนั้นแผ่นคอมโพสิตไฟเบอร์ที่มีโมดูลัสสูงจะดูดซับพลังงานที่เหลืออยู่ของกระสุนต่อไป

กระบวนการดูดซับพลังงานของเซรามิกกันกระสุนโดยคร่าวๆ สามารถแบ่งออกได้เป็นสามขั้นตอน:
① ขั้นตอนการกระทบเริ่มต้น: กระสุนพุ่งชนพื้นผิวเซรามิก ทำให้หัวกระสุนทื่อลงและแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยทั้งแบบละเอียดและแข็งบนพื้นผิวเซรามิก
② ขั้นตอนการกัดเซาะ: กระสุนที่ทู่แล้วจะกัดเซาะบริเวณเศษกระสุนอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดชั้นเศษเซรามิกต่อเนื่องกัน
③ ขั้นตอนการเสียรูป การแตกร้าว และการแตกหัก: ในที่สุด แรงดึงจะเกิดขึ้นในเซรามิก ทำให้เซรามิกแตกเป็นเสี่ยงๆ ในระหว่างที่กระสุนปืนกระทบเซรามิก ทั้งกระสุนและเซรามิกต่างก็ได้รับความเสียหาย

ข้อดีอย่างหนึ่งของเซรามิกกันกระสุนเมื่อเทียบกับโลหะคือ วัสดุโลหะจะเกิดการเสียรูปถาวรและดูดซับพลังงานเมื่อต้านทานแรงกระแทกจากหัวกระสุน หากสวมใส่บนร่างกายมนุษย์ การเสียรูปถาวรนี้อาจก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายได้ แต่เซรามิกกันกระสุนแทบจะไม่เกิดการเสียรูปถาวรเลย

ดังนั้น การนำเซรามิกขั้นสูงมาประยุกต์ใช้ในระบบเกราะจึงเป็นที่น่าสนใจอย่างยิ่ง และได้กลายเป็นวัสดุเกราะป้องกันที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เสื้อเกราะกันกระสุน ยานพาหนะ และอากาศยาน