99% áloxíð gegn skotvopnum: Eiginleikar, framleiðsla og notkun

Hinn99% áloxíð, skotheld keramiker afkastamikið verkfræðilegt keramik með α-álúmíni (α-Al2O₃) sem aðalkristallafasa og álúmíninnihaldi sem fer yfir 98%. Það gegnir mikilvægu hlutverki í persónulegum og ökutækjavörn vegna mikillar hörku, miðlungs eðlisþyngdar, framúrskarandi slitþols og hagstæðs hlutfalls kostnaðar og afkasta. Verndarbúnaður þess byggir fyrst og fremst á mikilli hörku og stuðli til að afhýða og sundra skotfæri sem koma inn, en gleypa og dreifa mestu hreyfiorku skotfærisins í gegnum eigið brotferli. Eftirstandandi orkan er síðan frásoguð af bakhliðarsamsettu efni (t.d. pólýetýlen með afar háa mólþyngd eða einstefnuefni). Helstu eðliseiginleikar eru meðal annars rúmmálsþéttleiki ekki minni en 3,9 g/cm³, Mohs hörka 9, beygjustyrkur allt að 580 MPa, ásamt lágri vatnsgleypni (<0,006%) og góðum hitastöðugleika.

Framleiðsluferlið hefst með vali á mjög hreinu, úrfínu áloxíðdufti, yfirleitt með agnastærð undir míkron (D50 um 0,35~1,4 μm). Helstu mótunaraðferðir eru meðal annars þurrpressun og jafnþrýstingspressun, og síðan þétting með andrúmsloftssintrun eða heitpressun. Til að vinna bug á meðfæddri brothættni keramiksins og bæta viðnám gegn mörgum höggum, beinist rannsóknarvinna að herðingartækni, svo sem að nota kísilkarbíð-whiskers eða sirkon til að búa til áloxíð-samsett keramik. Þessi samsettu efni geta á áhrifaríkan hátt hindrað sprungumyndun á örbyggingarstigi, sem eykur verulega seiglu, höggþol og almenna skotvopnaafköst.

Í reynd eru 99% áloxíð keramik oft framleidd í reglubundnar flísar (ferninga, rétthyrninga, sexhyrninga) eða bogadregnar, sérlagaðar einingar til að setja saman vinnuvistfræðilegar skotheldar innleggsplötur. Harðar brynplötur úr þessu efni hafa staðist faglegar skotheldar prófanir eins og NIJ staðalinn-0101.06 stig III og IV. Tilraunir hafa sýnt að með því að bæta við lokun á keramikplötur er hægt að bæta viðnám þeirra gegn íþyngingu á áhrifaríkan hátt. Vegna framúrskarandi skotheldrar frammistöðu, tiltölulega lágrar þyngdar og samkeppnishæfs verðs hefur 99% áloxíð skotheld keramik orðið ráðandi efnið á markaði fyrir skotheldar keramikplötur.