درع من كربيد السيليكون

تُستخدم دروع كربيد السيليكون في:

دروع واقية للجسم (الجذع، الجوانب، ألواح الكتف)

دروع المركبات والطائرات (ألواح باليستية خفيفة الوزن)

الدروع التكتيكية وحواجز مكافحة الشغب

الحماية من الطائرات بدون طيار والطائرات بدون طيار
إن قدرتها على تحمل الضربات المتعددة، وخفة وزنها، ومقاومتها للتآكل تجعلها مثالية للاستخدامات العسكرية والشرطية والحماية الصناعية عالية المخاطر.

توفر الألواح الخزفية أسطحًا صلبة وعالية الصلابة، ولديها القدرة على صد الذخيرة الخارقة للدروع.
يمكن استخدام صفائح السيراميك المصنوعة من كربيد السيليكون (SiC) لإيقاف رصاصات الناتو ذات النواة الفولاذية عيار 7.62 ملم مع الحفاظ على وزن منخفض للصفيحة - عادةً ما بين 2.5 و 3.6 كجم لكل صفيحة للجذع. يُبدد سلوكها عند الكسر طاقة الصدمة ويمنع الاختراق المفرط، وهو أمر بالغ الأهمية في القتال والاستخدامات الشرطية.

تتضمن عملية إنتاج الدروع الخزفية الخطوات التالية:

اختيار البودرة – باستخدام مسحوق كربيد السيليكون عالي النقاء

تشكيل – التشكيل من خلال الضغط الجاف، أو الصب الانزلاقي، أو التشكيل باستخدام الحاسوب (CNC)

التلبيد – تكثيف المادة عند درجات حرارة تتجاوز 1650 درجة مئوية

التشغيل الآلي - إجراء عمليات قطع دقيقة باستخدام الحاسوب (CNC) وطحن الأسطح

تقتيش - إجراء فحوصات الجودة المتعلقة بالأبعاد والخصائص الباليستية والهيكلية

يقع كربيد السيليكون بين الألومينا وكربيد البورون على طيف المفاضلة بين الوزن والأداء والتكلفة.

الألومينا هي الأكثر اقتصادية بفضل تقنيتها المتطورة. لكنها الأثقل وزناً بين مواد التدريع، وتُستخدم في المركبات الأساسية والألواح منخفضة التكلفة.

كربيد البورون هو الأخف وزنًا والأكثر صلابة، ويوفر أفضل حماية لكل كيلوغرام. ومع ذلك، فإن البورون₄مادة C باهظة الثمن للغاية وهشة. وهي مخصصة فقط للتطبيقات الراقية والحساسة للوزن.

يوفر كربيد السيليكون أداءً شاملاً من حيث خفة الوزن والصلابة والمتانة. كما أنه يتميز بسعر أكثر جاذبية بكثير من النوع B₄ج، مما أدى إلى استخدامها على نطاق واسع في أنظمة الصفائح الدفاعية الحديثة.

عمليًا، يمكنك اختيار الألومينا لأقل تكلفة، وكربيد السيليكون لأفضل فعالية من حيث التكلفة، وB₄ج- عندما يكون تحقيق أفضل النتائج ضروريًا للتطبيقات المتطورة. تذكر أن الألواح الخزفية ليست سوى جزء واحد من الأنظمة الباليستية، فالمواد الداعمة والتصميم لهما أهمية بالغة أيضًا.

يتميز كربيد السيليكون بقوة ومتانة عاليتين مع وزن مناسب. وبصلابة تبلغ 9.5 على مقياس موس، يُضعف هذا الكربيد المقذوفات ويُبدد الطاقة بكفاءة. يتميز درع كربيد السيليكون بكثافة منخفضة للغاية، فهو أخف وزنًا من الفولاذ والألومينا، مما يُقلل الحمل ويُوفر مقاومة عالية للصدمات. كما تُقلل صلابته العالية من الوزن الزائد مع الحفاظ على الطاقة بكفاءة عالية، مما يُخفف من حدة الصدمات. لهذه الأسباب، أصبح كربيد السيليكون خيارًا اقتصاديًا ومتفوقًا في أنظمة الدروع الخفيفة الحديثة.

توفر دروع كربيد السيليكون حماية باليستية أقوى بوزن أقل. وتكمن ميزتها الرئيسية في كثافتها المنخفضة، التي تقل بنحو 40% عن كثافة الفولاذ. وبالتالي، يمكن لألواح كربيد السيليكون أن توفر حماية مكافئة أو أفضل بنصف الوزن، مما يؤدي إلى زيادة القدرة على الحركة والتحمل.

يمتص الفولاذ الطاقة عن طريق التشوه اللدن. أما دروع السيراميك المصنوعة من كربيد السيليكون (SiC) فتقاوم الرصاص من خلال مبدأ "الاستهلاك والسحق". عند اصطدام المقذوف بها، تعمل دروع SiC على تبلد رأس الرصاصة أو تحطيمه فورًا. وخلال فترة تكسر الرأس، يعمل مخروط التكسر المجهري على تبديد طاقة الصدمة بشكل طبيعي وفعال. تمتص الطبقة الخلفية باقي الطاقة لضمان عدم اختراق الرصاصة. توفر هذه الخاصية كفاءة باليستية أعلى من الدروع التقليدية حتى في الصفائح الرقيقة.

تتميز صفائح دروع كربيد السيليكون بقدرة فائقة على تحمل الضربات المتعددة. ويضمن تصميمها المعياري المكون من بلاطات أن المنطقة المتضررة فقط هي التي تتضرر، بينما تبقى البلاطات المجاورة سليمة. في المقابل، تضعف دروع الفولاذ وتضعف حول منطقة الاصطدام. إضافةً إلى ذلك، يتميز كربيد السيليكون بمقاومته للتآكل، وعدم مغناطيسيته، وثباته الحراري، مما يجعله مناسبًا للبيئات القاسية التي قد يفشل فيها الفولاذ.