Development of Glass-Ceramic High-Strength Material for Personal Armor Protection Elements

Abstract

Abstract. 1 The perspective of glass-ceramic high-strength materials used for personal armor elements has been established. The methodological approach has been developed and the choice of initial lithium aluminosilicate system for obtaining high-strength lightweight glassceramic materials has been substantiated. The glass formation area in the chosen system was studied, and model glasses were synthesized. Features of crystal structure formation during heat treatment of the developed model glasses were investigated. As a result, high-strength glass-ceramic materials have been developed. It has been determined that they possess high performance characteristics and can be used in manufacturing of modern composite armor.

Features of Mineralization of Hydroxyapatite on the Surface of Calcium-Silicophosphate Glass-Ceramic Materials in vivo

“…To study the peculiarities of the formation of an apatite-like layer on the surface of bioactive glass-ceramic materials (GCM) in vivo, materials differing in structure and resorption capacity were chosen BS-11 [9] and ASZ-5 [10].…”

Features of the Formation of Nanostructure in Lithium-Aluminium-Silicate Glass–Ceramic Materials at the Initial Stages of Nucleation

“…За результатами проведених попередніх досліджень [10][11][12] було встановлено, що склокристалічні матеріяли СЛ 12 та СП 10 (табл. 1) відповідають критеріям структури скломатриці, які є необхідними для синтези ударостійких склокристалічних матеріялів.…”

Investigation of the Influence of Mechanical Properties on the Armor Resistance of Subdomain Glass Crystalline Materials

“…Все більш широке застосування знаходять склокристалічні матеріали (СКМ), які характеризуються високими фізико-хімічними властивостями (щільністю ρ = 2350÷2800 кг/м 3 температурний коефіцієнтом лінійного розширення α = (20,5÷90,0)•10 -7 град -1 ; твердістю за Віккерсом HV = 8,0÷11,0 ГПa; коефіцієнтом тріщиностійкості K 1C = 3,0÷12,0 МПа•м 1/2 , межею міцності на стиснення σ ст = 650 МПа; межею міцності на вигин σ виг = 400 МПа; модуль пружності Е = 250÷ 350 ГПа; поздовжня швидкість звуку ν = 10÷12 км/с; ударною в'язкістю KCU = 4,5÷6,0 кДж/м 2 ) та балістичною стійкістю (рівень 2 STANAG 4569) [2,3]. При цьому вартість бронематеріалів на основі СКМ є порівняно нижчою перед керамічними матеріалами (корунд, карбід кремнію та інші), які характеризуються високими властивостями, однак, їх технологія відрізняється складністю, а щільність здебільшого є значно вищою за даний показник для СКМ [4][5][6][7][8] Необхідність забезпечення ефективності експлуатації та конкурентоспроможності вітчизняних бронеелементів обумовлює актуальність створення захисних склокристалічних матеріалів з високими міцносними показниками і низькою щільністю.…”