Email this article Керамика «Идеал»: алмаз-карбидокремниевый композит для легкой керамической защиты
- Authors: Шевченко В.Я.1, Балабанов С.В.1, Перевислов С.Н.1, Сычев М.М.1,2, Чекуряев А.Г.2
-
Affiliations:
- Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова НИЦ “Курчатовский институт”
- Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)
- Issue: Vol 50, No 6 (2024)
- Pages: 487-494
- Section: Articles
- URL: https://ruspoj.com/0132-6651/article/view/677850
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0132665124060019
- EDN: https://elibrary.ru/DXAWKW
- ID: 677850
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
В работе исследованы защитные свойства двуслойных защитных панелей на основе алмаз-карбид кремниевого керамического материала «Идеал» в сравнении с панелью, включающей корундовые плитки. Впервые проведена оценка фракционного состава осколков, сформировавшихся после динамического испытания панелей, определена суммарная поверхностная энергия образовавшихся мелких осколков. Показано, что керамика «Идеал» близка по свойствам к идеально хрупкому материалу, вследствие чего она обеспечивает эффективное рассеяние кинетической энергии и разрушение индентора. Установлено, что при хрупком разрушении керамики «Идеал» наблюдается образование транскристаллитных трещин, что доказывает высокую прочность межфазных связей в материале.
Keywords
Full Text
About the authors
В. Я. Шевченко
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова НИЦ “Курчатовский институт”
Email: sergeybalabanov@yahoo.com
Russian Federation, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2
С. В. Балабанов
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова НИЦ “Курчатовский институт”
Author for correspondence.
Email: sergeybalabanov@yahoo.com
Russian Federation, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2
С. Н. Перевислов
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова НИЦ “Курчатовский институт”
Email: sergeybalabanov@yahoo.com
Russian Federation, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2
М. М. Сычев
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова НИЦ “Курчатовский институт”; Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)
Email: sergeybalabanov@yahoo.com
Russian Federation, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2; 190013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26
А. Г. Чекуряев
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)
Email: sergeybalabanov@yahoo.com
Russian Federation, 190013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26
References
- Шевченко В.Я., Орыщенко А.С., Перевислов С.Н., Сильников М.В. О критериях выбора материалов преград механическому динамическому нагружению // Физика и химия стекла. 2021. Т. 47. № 4. С. 365–375.
- Shevchenko V.Ya, Dolgin A.S., Sychov M.M., Makogon A.I., Perevislov S.N. Ideal: A promising diamond-silicon carbide composite for enhanced ceramic armor // Ceramics International. 2024. V. 50. Is. 3. Pt. A. P. 4264–4273.
- Brandon D.G. Armor // Concise Encyclopedia of Advanced Ceramic Materials / Ed. by R.J. Brook. Oxford: Pergamon, 1991. P. 22–25.
- Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. 640 с.
- Фроленкова Л.Ю., Шоркин В.С. Метод вычисления поверхностной энергии и энергии адгезии упругих тел // Вестник ПНИПУ. Механика. 2013. № 1. С. 235–259.
- Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур: Сборник статей / Отв. ред. акад. П.А. Ребиндер. М.: Наука, 1966. 400 с.
- Шевченко В.Я., Орыщенко А.С., Беляков А.Н., Перевислов С.Н. Определение механических характеристик керамики “идеал” (композита алмаз–карбид кремния) // Физика и химия стекла. 2023. T. 49. № 6. С. 573–579.
- Сильников М.В., Шевченко В.Я., Михайлин А.И. Композитные органокерамические панели для защиты от пуль калибра 7.62 мм и 5.45 мм с термоупрочненным сердечником на основе керамики алмаз-карбид кремния с регулируемой взаимосвязанной структурой // Известия Российской Академии ракетных и артиллерийских наук. 2021. № 3 (118). С. 107–113.
- Shevchenko V.Ya., Oryshchenko A.S., Perevislov S.N., Silnikov M.V. About the criteria for the choice of materials to protect against the mechanical dynamic loading // Glass Physics and Chemistry. 2021. V. 47. № 4. P. 281–288.
- Shevchenko V.Ya., Perevislov S.N., Ugolkov V.L. Physicochemical interaction processes in the carbon (diamond)–silicon system // Glass Physics and Chemistry. 2021. V. 47. № 3. Р. 197–208.
- Shevchenko V.Ya., Balabanov S.V., Sychov M.M., Karimova L.M. Prediction of Cellular Structure Mechanical Properties with the Geometry of Triply Periodic Minimal Surfaces (TPMS) // ACS Omega. 2023. V. 8. № 30. P. 26895–26905.
- Fogden A., Hyde S. Parametrization of triply periodic minimal surfaces. I. Mathematical basis of the construction algorithm for the regular clas s// Acta Cryst. A. 1992. V. 48. P. 442–451.
- Nagornov Y.S. Thermodynamics of silicon carbide nucleation during the carbonization of nanoporous silicon // Technical Physics. 2015. V. 60. № 5. P. 700–709.
- Magomedov M.N. On self-diffusion and surface energy under compression of diamond, silicon, and germanium // Technical Physics. 2013. V. 58. № 12. P. 1789–1799.
Supplementary files
