Zırh korumasının temel prensibi mermi enerjisini tüketerek yavaşlatmak ve zararsız hale getirmektir. Metaller gibi çoğu geleneksel mühendislik malzemeleri enerjiyi yapısal deformasyon yoluyla emerken, seramik malzemeler mikro parçalanma süreciyle enerjiyi emer.

Kurşun geçirmez seramiklerin enerji emme süreci 3 aşamaya ayrılabilir.

(1) İlk darbe aşaması: seramik yüzey üzerindeki mermi etkisi, böylece seramik yüzeydeki savaş başlığı künt, enerji emilimi sürecinde ince ve sert bir parçalanma oluşturmak üzere ezilir.

(2) Aşınma aşaması: körelmiş mermi, sürekli bir seramik parça tabakası oluşturarak parçalanma alanını aşındırmaya devam eder.

(3) Deformasyon, çatlama ve kırılma aşaması: son olarak, seramiğin parçalanmasına neden olan çekme gerilimleri üretilir, ardından destek plakasının deformasyonu gelir ve geri kalan tüm enerji destek plakası malzemesinin deformasyonu tarafından emilir. Merminin seramiğe çarpması sırasında hem mermi hem de seramik zarar görür.

Kurşun geçirmez seramikler için malzeme performansı gereksinimleri nelerdir?

Seramiğin kendisinin kırılgan yapısı nedeniyle, bir mermi tarafından çarpıldığında deforme olmak yerine kırılır. Çekme yüklemesi altında, kırılma önce gözenekler ve tane sınırları gibi homojen olmayan yerlerde meydana gelir. Bu nedenle, mikroskobik stres konsantrasyonlarını en aza indirmek için, zırh seramiklerinin düşük gözeneklilik ve ince tane yapısı ile yüksek kalitede olması gerekir.