碳化硅(SiC)主要有兩種晶體結構,即立方晶系的β- SiC和六方晶系的α- SiC,它是共價鍵很強的化合物,其Si--C鍵的離子型僅12%左右,因此,相對于氧化鋁、碳化硼等其他陶瓷,它具有更加優良的力學性能、抗氧化性、更高的抗磨損性以及更低的摩擦系數等,此外它熱穩定性好、高溫強度高、熱膨脹系數小、熱導率大以及抗熱震和耐化學腐蝕性好等優良特性受到了各國軍事專家的青睞,并被廣泛運用。
防彈原理
裝甲防護的基本原理是消耗子彈能量、使子彈減速并達到無害。絕大部分傳統的工程材料,如金屬材料通過結構發生塑性變形來吸收能量,而陶瓷材料則是通過微破碎過程吸收能量。
碳化硅防彈陶瓷的吸能過程大致可分為3個階段:
(1)初始撞擊階段:子彈撞擊陶瓷表面,使彈頭變鈍,在陶瓷表面粉碎形成細小且堅硬的碎塊區的過程中吸收能量;
(2)侵蝕階段:變鈍的子彈繼續侵蝕碎塊區,形成連續的陶瓷碎片層;
(3)變形、裂縫和斷裂階段:最后陶瓷中產生張應力使陶瓷碎裂,隨后背板變形,剩余的能量全部由背板材料的變形所吸收。子彈撞擊陶瓷的過程中,子彈和陶瓷均受到破壞。