Título

COMPORTAMENTO BALÍSTICO DO COMPOSTO CERÂMICO Al2O3–Nb2O5–LiF

BALLISTIC BEHAVIOR OF AL2O3–NB2O5–LIF CERAMIC COMPOUND

Autoria

Santos, Jheison Lopes dos; Marçal, Rubens Lincoln Santana Blazutti; Monteiro, Sérgio Neves; Rocha, Daniel Navarro da; Gomes, Alaelson Vieira; Júnior, Édio Pereira Lima; Louro, Luis Henrique Leme

DOI

10.5151/1516-392X-30500

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Resumo

Sistemas de blindagens multicamada têm sido estudadas pela sua ótima capacidade de proteção, devido à combinação de diferentes materiais que constituem seus componentes. A primeira camada é constituída por um componente cerâmico, cujo objetivo principal é fragmentar o projétil, dissipando grande parte de sua energia. A camada intermediária compreende tecido de aramida ou matriz polimérica com fibras naturais, que também dissipa energia tanto do projétil quanto do cerâmico e opera retendo os fragmentos cerâmicos. Neste trabalho, pela primeira vez, o sistema cerâmico Al2O3-Nb2O5-LiF tem seu comportamento dinâmico avaliado balisticamente. Este composto cerâmico foi submetido a impactos balísticos de projéteis 7,62 mm, para testar este cerâmico do primeiro componente de um sistema de blindagens multicamadas. Os resultados obtidos mostraram que a adição de LiF ao composto cerâmico Al2O3-4%p. Nb2O5, sinterizado a 1.300 ºC, obteve desempenho comparável ao obtido por Al2O3-4%p. Nb2O5 sem LiF, sinterizado a 1.400 ºC. Os resultados revelaram que, ao serem submetidos a esses impactos balísticos, apresentaram valores comparáveis aos esperados de pressão e de velocidade de partícula na interface de impacto projétil-cerâmico. Dessa forma, a adição de fluoreto de lítio ao composto cerâmico alumina-nióbia possibilitou a redução em 100 ºC na temperatura de sinterização, sem comprometer o desempenho balístico e exibindo parâmetros de choque comparáveis, e redução de custo.

 

Multilayered armor systems have been studied for their optimal protection capacity, due to the combination of different materials that make up its components. The first layer consists of a ceramic component, whose the main purpose if to fragment the projectile, dissipating much of its energy. The intermediate layer comprises aramid fabric or polymeric matrix with natural fibers, which also dissipates energy from the projectile and operates retaining ceramic fragments. In this work, for the first time, Al2O3–Nb2O5–LiF ceramic system has its dynamic behavior evaluated ballistically. This ceramic composite was subjected to ballistic impacts of 7.62 mm projectile, to test this ceramic as the first component of a multilayered armor system. The results showed that the addition of LiF to the Al2O3–4wt%Nb2O5 ceramic compound, sintered at 1,300 ºC, achieved a performance comparable to those obtained by Al2O3–4wt%Nb2O5 without LiF, sintered at 1,400 ºC. The results showed that, when subjected to ballistic impacts, they presented comparable values to those expected for pressure and particle velocity at the projectile-ceramic impact interface. Thus, the lithium fluoride addition to the alumina-niobia ceramic compound allowed the reduction at 100 ºC in the sintering temperature, without compromising ballistic performance and exhibiting comparable shock parameters, and cost reduction.

Palavras-chave

Al2O3, LiF, Nb2O5, Blindagem balística, Comportamento Dinâmico

Al2O3, LiF, Nb2O5, Ballistic armor, Dynamic behavior