Броня карбид бор (Б₄С) является одной из самых сложных и легких в мире и более легкой керамики, Сделать его идеальным для баллистической защиты, от личных бронежик до автомобиля и самолета.. Его сверхвысокая твердость-второй только алмаза-с низкой плотностью, придает ему исключительное соотношение прочности к весу. Производится в первую очередь посредством процессов горячего сжатия или слияния дуги, Керамика B₄C превращается в плитки и монолитные пластины с индивидуальными микроструктурами для оптимизации удара по воздействию. В эксплуатации, карбид -плитка бора арестовать снаряды путем разрыва в мелкие частицы, которые быстро рассеивают энергию, Хотя производительность может разлагаться с экстремальными скоростями. Динамика рынка обусловлена ростом оборонного бюджета и спросом на легкую броню, С прогнозированием мирового рынка карбида бора, который будет расти в среднем 3–5% до 2030–2035 гг..
Что такое карбид баранового сорта бора?
Компания Armour Carder Carbide-это специализированная форма карбида бора, сформулированная явно для баллистической защиты в военных и правоохранительных приложениях. Сам карбид бора - ковалентно связанная керамика (Б₄С) известен своей исключительной твердостью - примечательно 9.5 В масштабе MOHS - сделав его вторым самым сложным материалом после алмаза.
Его химическая структура включает в себя икосаэдрические кластеры бора, связанные атомами углерода, придавание высокой прочности и тепловой стабильности.
Твердость и плотность
- твердость: B₄C достигает значений жесткости Vickers вокруг 30 ГПа, опережая глинозем (Al₂O₃) и карбид кремния (Карбид кремния).
- Плотность: При ~ 2,52 г/см сегодня, Это значительно легче, чем сталь (~ 7,85 г/см=) или карбид вольфрама (~ 15,6 г/см=), Получение исключительного соотношения прочности к весу, имеющему решающее значение для легких систем брони.
Механическая прочность
В то время как очень тяжелый, карбид бора can exhibit brittle fracture under high-velocity impacts. Его прочность на переломах обычно находится в диапазоне 2,5–3 МПа · м⁰ ⁰, требует композитных архитектур или градуированных структур для смягчения быстрого распространения трещин.
Термическая и химическая стабильность
B₄C остается стабильным до ~ 2300 ° C в инертных атмосферах и сопротивляется химической атаке от большинства кислот и щелочиков, Включение использования в суровых условиях.
Производство & Обработка
Синтез порошка
Коммерческий карбид -порошок бора производится через:
- Дуговой склад (карботермическое сокращение): B₂O₃ уменьшается с помощью углерода при ~ 2400 ° C в электрической дуговой печи, чтобы дать грубые B₄C «Яйца,”Измельченный и фрезерованный порошок.
- Магнезиотермическое восстановление: B₂O₃ реагирует с магнием и углеродным черным, производящие пористые комочки впоследствии раздавлены и фрезерованные.
Формирование & уплотнение
- Горячие прессования: Доминирующий промышленный маршрут включает нажатие порошка B₄C в графите умирает при 30–40 МПа при 1900–2000 ° C, достижение >98% теоретическая плотность. Хотя медленно и дорого, он дает высокопроизводительные плитки.
- Спекание без давления: Используется меньше для брони, Часто требуется спекающий СПИД (например, Тиб, Карбид кремния) для снижения температуры и уплотнения без приложенного давления.
- Функционально оцениваемые компоненты: Изменение содержания керамического и металла с помощью толщины может повысить вязкость на ударе при сохранении твердости.
Баллистическое исполнение
Механизмы рассеяния энергии
На удар, Переломы передней поверхности B₄C Tile в микрочастицы, которые поглощают энергию, В то время как слой подложки содержит дисперсию фрагментов. В этой концепции «керамика-металлическая броня» используется керамические удары, связанные с пластичными металлическими подлокотниками (например, алюминий, стали) Для оптимальной производительности.
В зависимости от скорости поведение
Тестирование показывает, что броня B₄C превосходит снаряды до ~ 900 м/с., Эффективно остановка большинства пистолетов и некоторых винтовочных раундов. Помимо этой критической скорости, Катастрофический перелом и размащение уменьшают его защитную способность.
Сравнительная производительность
- Против 7.62 MM Ap (броня) раунды, Стандартные горячие плитки B₄C достигают глубины пениации (Доп) сравнимо с или лучше, чем карбид кремния.
- Недавние исследования функционально оцениваемых композитов B₄C появляются до 15% более высокие баллистические ограничения по сравнению с монолитными плитками.
- Альтернативные составы, такие как RBB4C (реакция связана) выполнять аналогично SIC против стальных угроз, но при более высокой стоимости, Ограничение широко распространенного использования.
Приложения
Личная бронежига
Керамика карбида бора-это материал, выбираемый для высококлассных защитных вставки малых рук (КОРОВА) и улучшенный SAPI (Эсапи) Пластины, которые носят пехоту и спецназ из -за легкого веса и превосходной защиты.
Транспортное и самолетное доспехи
Модули керамической брони, включающие B₄C, развернуты на вертолетах (например, Руторные края и панели кабины) и наземные транспортные средства для устойчивой к миной и баллистической защите.
Военно -морская и морская броня
Средние и небольшие военно-морские сосуды используют карбид карбида морского состава для защиты критических мест от шрапнель.
Промышленные и спасительные продукты
За пределами защиты, B₄C находит использование в абразивных сопелах для оборудования для песочной обработки и экранирования нейтронов в ядерных реакторах, подчеркивая его многофункциональность.
Перспективы рынка & Поставщики
Размер рынка & Рост
- Глобальный рынок карбида бора был оценен в долларах США 169.9 миллион в 2024 и, по прогнозам, достигнут доллара США 366.2 миллион за 2034 в CAGR ~ 3,8%.
- Альтернативные прогнозы оценивают рост до USD 298.4 миллион за 2035 в 5.3% Кагр, отражение растущих расходов на оборону и гражданского спроса.
Ключевые производители
- Нортон (Сен-Гобен) В конце 1960-х годов в конце 1960-х годов стали пионеры, выступившие из коммерческих доспехов B₄C и остаются основным поставщиком.
- Хэнань Улучшенные абразивы (HSA)‘s annual production capacity of boron carbide materials is 1,000 тонны. HSA provide abrasive grade, огнеупорный сорт and nuclear grade boron carbide materials. HSA’s boron carbide complies with FEPA standards, JIS standards and China GB/T2481-1998 standards.
Свяжитесь с нами сейчас
Арбит -класс бор карбид стоит на переднем крае технологии керамической брони, предлагая непревзойденную твердость и легкий вес. По мере развития потребностей в защите и безопасности, Продолжающиеся достижения в области обработки, составной дизайн, и производство будет продвигать свои баллистические ограничения дальше. Будь то экипированные солдат, Защита транспортных средств, или защита сосудов, B₄C остается критическим материалом для современных систем брони.
Готовы интегрировать новейшие в карбид -броне Boron? Contact Хэнань Улучшенные абразивы (HSA) для порошка премиум -класса B₄C, Керамическая плитка, и полные решения для под ключ - партнер с одним из ведущих компаний китайских передовых керамических производителей для укрепления вашего следующего поколения защитных систем.
- Эл. адрес: sales@superior-abrasives.com
- WhatsApp: +86-18638638803