سيراميك كربيد البورون هو نوع جديد من المواد الخزفية غير المؤكسدة ذات نقطة انصهار عالية, صلابة عالية, سطح كبير لالتقاط النيوترونات, كثافة منخفضة, الخمول الكيميائي الجيد, خصائص حرارية وكهربائية ممتازة, إلخ. كربيد البورون, المعروف أيضا باسم الماس الأسود, هي ثالث أصلب مادة بعد الأدمنتيت ونيتريد البورون المكعب. بالإضافة إلى استخدامه بكميات كبيرة كمادة كاشطة, يستخدم كربيد البورون أيضًا في إنتاج العديد من المكونات المقاومة للتآكل, عناصر الحرارية, أشباه الموصلات ذات درجة الحرارة العالية, أجهزة التحويل الحرارية على المركبات الفضائية, درع مضاد للرصاص, قضبان التحكم في المفاعل ومواد التدريع. على الرغم من أنها باهظة الثمن, لا يزال سيراميك كربيد البورون هو الخيار المفضل لأنظمة الدروع حيث يكون تقليل الوزن أولوية, نظرًا لأدائها المتفوق وحقيقة أنها تتمتع بأعلى عامل حماية 13-14.
سيراميك كربيد البورون في الحماية الباليستية
يعد المستوى التكنولوجي لمواد الحماية الباليستية أيضًا انعكاسًا مهمًا للقوة العسكرية للدولة. وقد تم استخدام كربيد البورون على نطاق واسع في السترات الواقية من الرصاص, درع مضاد للرصاص, طائرات هليكوبتر مسلحة, وكذلك في مركبات الشرطة والمدنية الخاصة. بالمقارنة مع المواد الباليستية الأخرى مثل المواد الباليستية الصفائح المعدنية, المواد الباليستية المركبة من الألياف عالية الأداء والمواد الباليستية المدمجة, أصبح سيراميك كربيد البورون البديل المثالي للمواد الباليستية بسبب نقطة انصهارها العالية, صلابة عالية وكثافة منخفضة.
1.1 درع مضاد للرصاص
تم استخدام السيراميك الباليستي لأول مرة في الصين في مجال الدروع الباليستية. في الوقت الحالي, أكسيد الألومنيوم, كربيد البورون, كربيد السيليكون, نيتريد الألومنيوم, يعد بوريد التيتانيوم ونيتريد السيليكون من المواد الرئيسية المستخدمة لحماية الدروع في الداخل والخارج. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من السيراميك أحادي الطور المستخدم لحماية الدروع: الألومينا, كربيد البورون وكربيد السيليكون. يُستخدم السيراميك المدرع بشكل أساسي في المركبات المدرعة المضادة للرصاص، وغالبًا ما يوجد على شكل دروع مركبة. تُستخدم المواد الخزفية المدرعة بشكل شائع في مكونات الدروع مثل الأسطح الإضافية, البوابات, لوحات العادم, مقاعد البرج, زجاج مضاد للرصاص, الإطارات المحورية والبدن السفلي للمركبات الدبابات, وكذلك في صناعة ألواح الجذع, لوحات جانبية, أبواب السيارة ومقاعد السائق. في دبابات القتال الرئيسية, الألمانية ليوبارد الثاني, سلسلة تشالنجر البريطانية, أبرامز الأمريكية (مل), EE-T1 أوسوريو, الميركافا الإسرائيلية, تم تجهيز T-72 السوفيتية وغيرها من دبابات القتال الرئيسية حاليًا بدرع مركب من السيراميك الكربيدي على قمتها, القاع وجميع الجوانب. في السنوات الأخيرة، بدأت مواد الدروع الباليستية في التنوع, مجمع وتصبح أخف وزنا.
1.2 طائرات هليكوبتر مسلحة
يعتبر سيراميك كربيد البورون مناسبًا بشكل خاص للاستخدام في طائرات الهليكوبتر الحربية والطائرات الأخرى, ويمكن استخدامها للحماية من القصف الأرضي من خلال تحسين التصاميم التقليدية. على سبيل المثال, تم استخدام كربيد البورون والدرع المركب كيفلار على نطاق واسع في مقاعد طاقم طائرات الهليكوبتر الأمريكية بلاك هوك; في الستينيات, تم تركيب سيراميك كربيد البورون على أرضية قمرة القيادة, ألواح الجدران الجانبية ومقعد الطيار لطائرات الهليكوبتر الحربية. مما يعزز قدرة الطيار على حماية نفسه.
1.3 سيارات الشرطة والمدنية الخاصة
يعتبر كربيد البورون مادة ممتازة لإيقاف المقذوفات منخفضة الطاقة ويستخدم على نطاق واسع في المركبات الخاصة لتطبيقات الشرطة والمدنية. لا تتطلب المركبات الخاصة حماية شاملة فحسب, ولكنها تتطلب أيضًا عدم إعاقة رؤية المشغل. يحل سيراميك كربيد البورون محل الألواح الفولاذية المدرعة التقليدية في الأرضية, أبواب, صناديق الأدوات, المقاعد والأجزاء الهامة الأخرى من المركبات الخاصة, مما يجعلها مادة جديدة مضادة للرصاص لتحويل مركبات الشرطة والمركبات المدنية الخاصة. السيارات التجارية المتميزة مثل Red Flag, فورد وتويوتا; المركبات الخاصة مثل مركبات نقل الأموال, مركبات مرافقة, قامت مركبات VIP ومركبات مكافحة الشغب بمحاولات ناجحة لتطبيق درع سيراميك كربيد البورون.
1.4 سترة مضادة للرصاص
أول كربيد البورون للحماية الشخصية, المعترض, تم تطويره في أوائل الستينيات لصالح قوات مشاة البحرية الأمريكية والجيش الأمريكي. بواسطة 2012, 68,000 وقد تم وضع السترات الاعتراضية في الخدمة. أنتجت الولايات المتحدة وإسرائيل أيضًا سترات مصنوعة من رقائق كربيد البورون الخزفية المدمجة في قماش كيفلر. أنتج مختبر الجيش الأمريكي خوذات باليستية B4C باستخدام عملية تلبيد ساخنة متوازنة. في الصين, لقد عملت الصناعة العسكرية جاهدة لتحسين وإنتاج الدروع الواقية للبدن من سيراميك كربيد البورون عالية الأداء, خفيفة الوزن ومريحة نسبيا.