Адгезивні шари в керамічних броньових системах: матеріали, механіка та оптимізація для багатоударної стійкості
No Thumbnail Available
Date
2025
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
СНУ ім. В. Даля
Abstract
У статті систематизовано сучасні знання щодо ролі адгезивних шарів у багатошарових керамічних броньових системах та розглянуто їхній вплив на багатоударну балістичну ефективність. Розглянуто матеріали фронту (Al₂O₃, SiC, B₄C) і підкладок (метали, UHMWPE, арамідні композити), класи адгезивів (епоксиди, модифіковані епоксиди, поліуретани/поліуреї, термопласти) та їхні критичні фізико-механічні параметри: модуль пружності, межі міцності, енергія руйнування (Gc), чутливість до швидкості деформації і акустичний імпеданс. Проаналізовано механізми взаємодії: хвильове відбиття/передача через імпедансні контрасти, в’язкопластична дисипація енергії, утримання керамічних фрагментів та ініціація тріщин. Окремо описано техніки підготовки поверхні (механічна абразія, плазма, силанізація, лазерна текстуризація), рецептурні підходи з наномодифікаціями (CSR, наносиліка, CNT/GNP, POSS) і практичні обмеження (агломерація, зміна реології). Узагальнено набір експериментальних методик: ієрархія випробувань від QC-тестів (lap-shear) через квазістатичні (DCB/ENF), високошвидкісні (SHPB, IWP) до балістичних (V50, multi-hit) з інтеграцією DIC для локальної ідентифікації полів деформацій. Описано чисельні підходи і ролі NDE-стратегій у контролі якості. На підставі огляду сформульовано практичні рекомендації: оптимізація товщини та імпедансу адгезиву залежно від пари «фронт–підкладка», застосування комбінованих поверхневих обробок, включення зміцнювачів-агентів у рецептуру та впровадження стандартизованих multi-hit протоколів з NDE-контролем між пострілами. Визначено пріоритетні напрями подальших досліджень: багатомасштабне моделювання, довготривалі ageing-дослідження та публічні набори даних для валідації моделей. Стаття буде корисна дослідникам і практикам у галузі захисних матеріалів, інженерам-розробникам і виробникам броньових систем.
Description
Keywords
адгезивні шари, керамічна броня, багатоударна стійкість, когезійні моделі, енергія руйнування, обробка поверхні, наномодифікації, неруйнівний контроль, чисельне моделювання, інверсне калібрування, оцінка невизначеностей
Citation
Адгезивні шари в керамічних броньових системах: матеріали, механіка та оптимізація для багатоударної стійкості / Рябінін С. О., Захаров А. В., Майстат М. С., Лігезін С. Л. Наукові вісті Далівського університету. 2025. №29.