A cerâmica de carboneto de boro é um novo tipo de material cerâmico não óxido com alto ponto de fusão, alta dureza, grande superfície de captura de nêutrons, baixa densidade, boa inércia química, excelentes propriedades térmicas e elétricas, etc.. Carboneto de boro, também conhecido como diamante negro, é o terceiro material mais duro depois da adamantita e do nitreto cúbico de boro. Além de ser utilizado em grandes quantidades como abrasivo, o carboneto de boro também é usado na produção de vários componentes resistentes ao desgaste, elementos termopares, semicondutores de alta temperatura, dispositivos de conversão termoelétrica em naves espaciais, armadura à prova de bala, hastes de controle do reator e materiais de blindagem. Embora caro, a cerâmica de carboneto de boro ainda é a escolha preferida para sistemas de blindagem onde a redução de peso é uma prioridade, dado seu desempenho superior e o fato de possuir o maior fator de proteção de 13-14.
Cerâmica de carboneto de boro em proteção balística
O nível tecnológico dos materiais de proteção balística também é um reflexo importante da força militar de um país.. O carboneto de boro tem sido amplamente utilizado em coletes à prova de balas, armadura à prova de bala, helicópteros armados, bem como em veículos especiais policiais e civis. Em comparação com outros materiais balísticos, como materiais balísticos de chapa metálica, materiais balísticos compostos de fibra de alto desempenho e materiais balísticos combinados, cerâmicas de carboneto de boro tornaram-se a alternativa ideal para materiais balísticos devido ao seu alto ponto de fusão, alta dureza e baixa densidade.
1.1 Armadura à prova de balas
A cerâmica balística foi usada pela primeira vez na China no campo de blindagem balística. Atualmente, óxido de alumínio, carboneto de boro, carboneto de silício, nitreto de alumínio, boreto de titânio e nitreto de silício são os principais materiais usados para proteção de armaduras no país e no exterior. Existem três tipos principais de cerâmica monofásica usados para proteção de armaduras: alumina, carboneto de boro e carboneto de silício. As cerâmicas de armadura são usadas principalmente em veículos blindados à prova de balas e são frequentemente encontradas na forma de armaduras compostas.. Materiais cerâmicos de armadura são comumente usados em componentes de armadura, como telhados adicionais, escotilhas, painéis de exaustão, assentos de torre, vidro à prova de balas, estruturas pivotantes e casco inferior de veículos-tanque, bem como na fabricação de placas de torso, painéis laterais, portas do veículo e assentos do motorista. Nos principais tanques de batalha, o Leopard-II alemão, Série Challenger Britânica, Americano Abrams (ml), EE-T1 Osório, Merkava israelense, O T-72 soviético e outros tanques de batalha principais estão atualmente equipados com armadura composta de cerâmica de metal duro em sua parte superior, fundo e todos os lados. Nos últimos anos, os materiais de blindagem balística começaram a diversificar, compõe e fica mais leve.
1.2 Helicópteros armados
As cerâmicas de carboneto de boro são particularmente adequadas para uso em helicópteros e outras aeronaves., e pode ser usado para proteger contra bombardeios terrestres, melhorando os designs tradicionais. Por exemplo, armadura composta de carboneto de boro e Kevlar tem sido amplamente utilizada nos assentos da tripulação dos helicópteros American Blackhawk; na década de 1960, cerâmicas de carboneto de boro foram instaladas no piso da cabine, painéis de parede lateral e assento do piloto de helicópteros. Isso aumenta a capacidade do piloto de se proteger.
1.3 Veículos especiais policiais e civis
O carboneto de boro é um excelente material para parar projéteis de baixa energia e é amplamente utilizado em veículos especiais para aplicações policiais e civis.. Veículos especiais não exigem apenas proteção total, mas também exigem que a visão do operador não seja obstruída. A cerâmica de carboneto de boro está substituindo as tradicionais placas de aço blindadas no piso, portas, caixas de ferramentas, assentos e outras partes importantes de veículos especiais, tornando-os um novo material à prova de balas para a conversão de veículos especiais policiais e civis. Carros premium comerciais, como Red Flag, Ford e Toyota; veículos especiais, como veículos de transporte de dinheiro, veículos de escolta, Veículos VIP e veículos anti-motim fizeram tentativas bem-sucedidas de aplicar armaduras de cerâmica de carboneto de boro.
1.4 Colete à prova de balas
O primeiro carboneto de boro para proteção pessoal, o interceptador, foi desenvolvido no início dos anos 1960 para o Corpo de Fuzileiros Navais e o Exército dos EUA. Por 2012, 68,000 Coletes interceptadores foram colocados em serviço. Os EUA e Israel também produziram coletes com chips cerâmicos de carboneto de boro incorporados em tecido Kevlar. O laboratório do Exército dos EUA produziu capacetes balísticos B4C usando um processo de sinterização isostática a quente. Na China, a indústria militar tem trabalhado duro para melhorar e produzir armaduras corporais de cerâmica de carboneto de boro de alto desempenho, peso leve e relativamente confortável.