Loại boron cacbua (B₄C) là một trong những gốm gốm nâng cao nhất thế giới và nhẹ nhất thế giới, Làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng bảo vệ đạn đạo, từ áo giáp cá nhân đến xe và máy bay. Độ cứng cực cao của nó, thứ hai chỉ là kim cương kết hợp với mật độ thấp mang lại cho nó một tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng đặc biệt. Được sản xuất chủ yếu thông qua các quá trình bắt buộc hoặc nhấn mạnh, Gốm B₄C được thiết kế thành gạch và các đĩa nguyên khối với các cấu trúc vi mô phù hợp để tối ưu hóa khả năng chống va đập. Đang phục vụ, Boron Carbide Gạch bắt giữ các viên đạn bằng cách gãy thành các hạt mịn tiêu tan năng lượng nhanh chóng, mặc dù hiệu suất có thể xuống cấp ở tốc độ cực cao. Động lực thị trường được thúc đẩy bởi ngân sách quốc phòng tăng lên và nhu cầu về áo giáp nhẹ, Với thị trường cacbua Boron toàn cầu dự kiến ​​sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR là 3 trận5% đến 2030 20302035.

Armor Lớp boron cacbua là gì?

Armor Lớp Boron Carbide là một hình thức chuyên dụng của gốm cacbua boron được xây dựng rõ ràng để bảo vệ đạn đạo trong các ứng dụng quân sự và thực thi pháp luật. Boron cacbua là một loại gốm liên kết cộng hóa trị (B₄C) được biết đến với độ cứng đặc biệt của nó - gần đúng 9.5 Trên quy mô Mohs - làm cho nó là vật liệu cứng thứ hai sau kim cương.
Cấu trúc hóa học của nó bao gồm các cụm boron icosahedral được liên kết bởi các nguyên tử carbon, truyền đạt sức mạnh cao và độ ổn định nhiệt.

Độ cứng và mật độ

• Độ cứng: B₄C đạt được giá trị độ cứng của Vickers xung quanh 30 GPa, vượt trội so với alumina (Al₂O₃) và silicon cacbua (SiC).
• Tỉ trọng: Ở mức ~ 2,52 g/cm³, Nó nhẹ hơn đáng kể so với thép (~ 7,85 g/cm³) hoặc vonfram cacbua (~ 15,6 g/cm³), Mang lại một tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng đặc biệt quan trọng cho các hệ thống áo giáp nhẹ.

Độ cứng cơ học

Trong khi cực kỳ khó khăn, cacbua boron can exhibit brittle fracture under high-velocity impacts. Độ bền gãy của nó thường nằm trong phạm vi 2,5 MP3 MPa · m⁰⁰⁵, đòi hỏi các kiến ​​trúc tổng hợp hoặc các cấu trúc được phân loại để giảm thiểu sự lan truyền vết nứt nhanh chóng.

Ổn định nhiệt và hóa học

B₄C vẫn ổn định lên tới ~ 2.300 ° C trong khí quyển trơ và chống lại cuộc tấn công hóa học từ hầu hết các axit và kiềm, cho phép sử dụng trong môi trường khắc nghiệt.

Chế tạo & Xử lý

Tổng hợp bột

Bột cacbua boron thương mại được sản xuất thông qua:

1. Hợp tác vòng cung (Giảm nhiệt nhiệt): B₂O₃ bị giảm bằng carbon ở ~ 2.400 ° C trong lò hồ quang điện để mang lại trứng thô B₄C,"Bị nghiền nát và nghiền thành bột.
2. Giảm Magnesiother: B₂O₃ phản ứng với magiê và đen carbon, tạo ra các cục xốp sau đó bị nghiền nát và nghiền.

Định hình & cô đặc

• Nóng: Tuyến đường công nghiệp chiếm ưu thế liên quan đến việc ép bột B₄C trong than chì chết dưới 30 Ném40 MPa ở 1.900 nhiệt2.000 ° C, đạt được >98% Mật độ lý thuyết. Mặc dù chậm và tốn kém, nó mang lại gạch hiệu suất cao.
• thiêu kết không áp lực: Sử dụng ít hơn cho áo giáp, Thường yêu cầu AIDS thiêu kết (ví dụ., Tib₂, SiC) để thấp hơn nhiệt độ và mật độ mà không cần áp dụng áp suất.
• Các thành phần được phân loại chức năng: Nội dung kim loại gốm khác nhau thông qua độ dày có thể tăng cường độ dẻo dai trên khuôn mặt tấn công trong khi bảo quản độ cứng.

Hiệu suất đạn đạo

Cơ chế tiêu tán năng lượng

Về tác động, Một vết nứt mặt trước của B₄C Gạch vào các hạt vi mô hấp thụ năng lượng, Trong khi lớp ủng hộ chứa phân tán phân mảnh. Khái niệm áo giáp bằng kim loại gốm này (ví dụ., nhôm, Thép) cho hiệu suất tối ưu.

Hành vi phụ thuộc vận tốc

Thử nghiệm cho thấy B₄C Armor vượt trội so với các viên đạn lên tới ~ 900 m/s, Dừng hiệu quả hầu hết các khẩu súng ngắn và một số viên súng trường. Ngoài vận tốc quan trọng này, Gãy thảm khốc và Spallation làm giảm khả năng bảo vệ của nó.

Hiệu suất so sánh

• Chống lại 7.62 MM AP (Áo giáp) vòng, Gạch B₄C được ép nóng tiêu chuẩn đạt được độ sâu tham chiếu (DOP) có thể so sánh với hoặc tốt hơn so với cacbua silicon.
• Các nghiên cứu gần đây về vật liệu tổng hợp B₄C được phân loại chức năng xuất hiện 15% vận tốc giới hạn đạn đạo cao hơn so với gạch nguyên khối.
• Các công thức thay thế như RBB4C (Phản ứng liên kết) thực hiện tương tự như sic chống lại các mối đe dọa do thép nhưng với chi phí cao hơn, hạn chế sử dụng rộng rãi.

Các ứng dụng

Áo giáp cơ thể cá nhân

Boron cacbua gốm là vật liệu được lựa chọn cho các phần bảo vệ cánh tay cao cấp cao (Bò) và tăng cường SAPI (Esapi) Các tấm được mặc bởi bộ binh và lực lượng đặc biệt do trọng lượng nhẹ và bảo vệ vượt trội.

Áo giáp xe và máy bay

Các mô -đun áo giáp gốm kết hợp B₄C được triển khai trên máy bay trực thăng (ví dụ., Rôto dẫn đầu và tấm cabin) và phương tiện đất đai để bảo vệ đạn đạo và đạn đạo.

Áo giáp hải quân và biển

Các tàu hải quân trung bình và nhỏ sử dụng các tấm cacbua boron cấp biển để bảo vệ các khu vực quan trọng chống ăn mòn mảnh đạn và phun biển.

Các sản phẩm công nghiệp và cứu sinh

Ngoài quốc phòng, B₄C tìm thấy sử dụng trong vòi phun mài cho thiết bị phun cát và che chắn neutron trong các lò phản ứng hạt nhân, làm nổi bật tính đa chức năng của nó.

Triển vọng thị trường & Nhà cung cấp

Quy mô thị trường & Sự phát triển

• Thị trường cacbua boron toàn cầu được đánh giá cao tại USD 169.9 triệu in 2024 và dự kiến ​​sẽ đạt đến USD 366.2 triệu bởi 2034 với tốc độ CAGR ~ 3,8%.
• Dự báo thay thế ước tính tăng trưởng lên USD 298.4 triệu bởi 2035 Tại 5.3% CAGR, phản ánh chi tiêu quốc phòng đang gia tăng và nhu cầu dân sự.

Các nhà sản xuất chính

• Norton (Saint Gobain) Những bài viết về áo giáp B₄C được ép nóng thương mại vào cuối những năm 1960 và vẫn là nhà cung cấp chính.
• Chất mài mòn cao cấp Hà Nam (HSA)‘s annual production capacity of boron carbide materials is 1,000 tấn. HSA provide abrasive grade, refractory grade and nuclear grade boron carbide materials. HSA’s boron carbide complies with FEPA standards, JIS standards and China GB/T2481-1998 standards.

Liên lạc với chúng tôi ngay

Armor Lớp Boron Carbide đứng ở vị trí hàng đầu trong công nghệ áo giáp gốm, Cung cấp độ cứng chưa từng có và trọng lượng nhẹ. Khi nhu cầu phòng thủ và an ninh phát triển, Những tiến bộ tiếp tục trong việc xử lý, Thiết kế tổng hợp, và sản xuất sẽ đẩy giới hạn đạn đạo của nó xa hơn. Cho dù là những người lính trang bị, phương tiện bảo vệ, hoặc bảo vệ tàu, B₄C vẫn là một vật liệu quan trọng cho các hệ thống áo giáp hiện đại.

Sẵn sàng để tích hợp các bộ giáp cacbua Boron mới nhất? Contact Chất mài mòn cao cấp Hà Nam (HSA) cho bột b₄c cao cấp, Gạch gốm phù hợp, và các giải pháp chìa khóa trao tay đầy đủ, một trong những nhà sản xuất gốm tiên tiến hàng đầu của Trung Quốc để tăng cường thế hệ hệ thống bảo vệ tiếp theo của bạn.

• E-mail: sales@superior-abrasives.com
• WhatsApp: +86-18638638803