De l'Antiquité à nos jours, l'essence de toute activité militaire repose sur le principe de « la lance et le bouclier », c'est-à-dire l'attaque et la défense. Avec les progrès constants de la technologie militaire, les gilets pare-balles souples sont devenus insuffisants pour répondre aux exigences opérationnelles. Afin d'atteindre un niveau de protection supérieur, on a commencé à utiliser des matériaux rigides associés à ces gilets. Parmi ces matériaux, on trouve notamment : la tôle d'acier, l'alliage de titane, le B4C, le Si3N4, le SiC et l'Al2O3.
La plaque d'acier est le premier matériau utilisé dans les gilets pare-balles rigides. Bien qu'elle améliore considérablement le niveau de protection des gilets souples, sa capacité de protection reste limitée : elle ne peut se défendre que contre les balles à noyau de plomb et les balles à noyau d'acier ordinaire, et présente d'autres inconvénients tels qu'un poids trop important, des balles qui ricochent facilement.
Le matériau céramique, par rapport à la plaque d'acier, présente encore des améliorations : sa densité et sa légèreté sont inférieures à la moitié de celles de la plaque d'acier, et il n'y a pas de phénomène de ricochet.
Actuellement courantplaque en céramique pare-ballesspécifications : plaque d'assemblage bombée de 250*300 mm.
Spécifications courantes des plaques de céramique pare-balles :
Surface d'arc 50*50 (370~400)
Plan hexagonal (longueur du côté 21 mm)
Demi-pièce, angle biseauté (25*50)
Exigences de performance des céramiques pare-balles :
Le principe de protection balistique de la céramique et du métal est très différent : la plaque pare-balles en métal absorbe l'énergie cinétique de la balle par déformation plastique, tandis que la plaque pare-balles en céramique absorbe cette énergie par rupture.
Les céramiques pare-balles nécessitent des performances plus élevées, telles que : densité, porosité, dureté, ténacité à la rupture, module d'élasticité, vitesse du son, résistance mécanique ; aucune de ces performances ne peut avoir de relation directe et décisive avec la performance pare-balles globale ; par conséquent, le mécanisme de rupture est très complexe, la formation de fissures est causée par de nombreux facteurs et le temps est très court.
① La porosité doit être aussi faible que possible pour améliorer la dureté et le module d'élasticité ; la dureté de la céramique doit être supérieure à la dureté de la balle en vol.
② La dureté détermine directement la performance de résistance aux balles de la plaque pare-balles.
③ La densité détermine directement le poids de la plaque pare-balles, en raison de la capacité de poids limitée des soldats individuels, donc les exigences en matière de densité des gilets pare-balles sont les suivantes : plus la densité est faible, mieux c'est.
④Classification des plaques pare-balles en céramique : céramique d'alumine 95, céramique d'alumine 97, céramique d'alumine 99, etc.
Parmi les matériaux céramiques couramment utilisés, le B4C, le Si3N4 et le SiC offrent des performances pare-balles exceptionnelles, mais leur prix est élevé. L'Al2O3, quant à lui, présente un prix bas, un procédé de fabrication éprouvé, une taille facile à contrôler, une température de frittage basse, une production de masse aisée et d'autres avantages, ce qui en fait un matériau courant dans les céramiques pare-balles.
Date de publication : 24 avril 2023