Sanxin New Materials Co., Ltd.: мировой лидер в области передовой керамики с 2008 года, специализирующийся на керамических мелющих телах, износостойких деталях и конструкционных компонентах для горнодобывающей, электронной, фармацевтической, аэрокосмической и других отраслей промышленности.
Промышленный парк Аньюань, город Пинсян, провинция Цзянси, Китай
Бронезащитные пластины из нитрида кремния — это плиты или элементы, изготовленные из сверхтвердого материала на основе нитрида кремния, отличающиеся легкостью, прочностью и высокой эффективностью в защите от пуль и других снарядов. Они широко используются в качестве бронежилетов для военнослужащих и сотрудников правоохранительных органов, а также для бронирования транспортных средств и других защитных целей.
В современных условиях стремительного развития оборонных технологий, систем индивидуальной защиты и бронированных транспортных средств возрастает потребность в материалах, сочетающих максимальную защиту, малый вес и высокую надежность. Одним из наиболее перспективных материалов для создания бронезащиты нового поколения являются керамические бронеплиты из нитрида кремния (Si₃N₄).
Благодаря уникальному сочетанию высокой твердости, прочности, термостойкости и ударной вязкости, керамика на основе нитрида кремния широко применяется в средствах индивидуальной бронезащиты, бронеавтомобилях, авиации, а также в специализированных защитных системах для военных и правоохранительных структур.
Керамические бронеплиты представляют собой защитные элементы, изготовленные из высокочистого нитрида кремния методом горячего прессования или газостатического спекания. Материал обладает однородной микроструктурой, высокой плотностью и минимальной пористостью, что обеспечивает превосходные баллистические характеристики.
В отличие от металлических бронеплит, керамика разрушает сердечник пули за счет экстремальной твердости, а затем распределяет энергию удара по всей поверхности плиты, снижая проникающее воздействие.
Нитрид кремния обладает высокой твердостью и устойчивостью к динамическим нагрузкам. При попадании пули происходит разрушение снаряда и рассеивание энергии удара, что существенно снижает вероятность пробития.
Плотность Si₃N₄ составляет около 3,23 г/см³, что делает его значительно легче традиционных металлических броневых материалов. Это особенно важно для индивидуальной защиты, где масса экипировки напрямую влияет на мобильность бойца.
В отличие от большинства керамик, нитрид кремния обладает повышенной вязкостью разрушения (KIC до 6,2 МПа·м¹ᐟ²), что позволяет ему выдерживать повторные удары и снижает вероятность катастрофического разрушения.
Материал сохраняет свои механические свойства при температурах до 1050 °C, не деформируется и не теряет прочность при нагреве, что важно при воздействии высокоэнергетических боеприпасов.
Si₃N₄ не подвержен коррозии, воздействию влаги, кислот и большинства агрессивных сред, что обеспечивает длительный срок службы даже в экстремальных климатических условиях.
При попадании пули в керамическую бронеплиту происходит несколько последовательных процессов:
Разрушение сердечника пули – благодаря высокой твердости керамики.
Поглощение энергии удара за счёт микротрещин и контролируемого разрушения структуры.
Распределение остаточной энергии по поверхности плиты и передача её на подложку (обычно композитную или арамидную).
Минимизация запреградного воздействия, что снижает риск травм для человека.
Именно поэтому керамические плиты часто комбинируются с арамидными волокнами (Kevlar, UHMWPE и др.), формируя многослойные защитные системы.
Бронежилеты уровня NIJ III / IV
Тактические защитные панели
Шлемы и защитные элементы экипировки
Бронирование автомобилей и бронетранспортеров
Защита кабины и жизненно важных узлов
Лёгкая броня для авиации и беспилотных систем
Защитные экраны и щиты
Инженерные сооружения
Мобильные защитные модули
Керамические бронеплиты из нитрида кремния соответствуют требованиям:
NIJ (США)
EN (Европейские стандарты)
GB (Китайские военные стандарты)
Они успешно проходят баллистические испытания на устойчивость к бронебойным пулям, включая AP и APHE боеприпасы.
| Параметр | Ед. изм. | Si₃N₄ | SiC |
|---|---|---|---|
| Плотность | г/см³ | 3.23 | 3.10 |
| Пористость | % | 0 | 0 |
| Цвет | – | Черный | Черный |
| Прочность на изгиб | МПа | 720 | 550 |
| Модуль упругости | ГПа | 300 | 410 |
| Коэффициент Пуассона | – | 0.26 | 0.14 |
| Прочность на сжатие | МПа | 2300 | 3900 |
| Трещиностойкость KIC | МПа·м¹ᐟ² | 6.2 | 4.6 |
| Макс. температура эксплуатации | °C | 1050 | 1650 |
| Коэф. теплового расширения | 10⁻⁶/°C | 3.2 | 4.0 |
| Теплопроводность | Вт/м·К | 25 | 120 |
| Удельное сопротивление | Ω·мм²/м | >10¹³ | 10²–10⁶ |
Легче стали и карбида вольфрама
Более высокая трещиностойкость по сравнению с SiC
Лучшая многократная стойкость к попаданиям
Отличный баланс веса и защиты
Совместимость с композитными подложками
Керамические бронеплиты изготавливаются с применением:
горячего прессования,
изостатического прессования (HIP),
точного спекания при контролируемой атмосфере.
Каждая партия проходит контроль плотности, микроструктуры и баллистических характеристик.
Керамические бронеплиты из нитрида кремния представляют собой высокоэффективное решение для современной баллистической защиты. Они сочетают в себе легкость, прочность, устойчивость к экстремальным условиям и длительный срок службы. Благодаря своим уникальным физико-механическим свойствам, такие плиты широко применяются в военной, правоохранительной и промышленной сферах.
Использование Si₃N₄ позволяет создавать надежные защитные системы, способные противостоять современным угрозам, обеспечивая безопасность и мобильность персонала и техники.
