فوم فلزی 0. گلوله های کالیبر 50 و همچنین فولاد

محققان نشان داده‌اند که زره‌های خودرو با استفاده از فوم فلزی مرکب (CMF) می‌توانند توپ‌های کالیبر 0.50 و گلوله‌های سوراخ‌کننده زره و همچنین زره‌های فولادی معمولی را متوقف کنند، حتی اگر کمتر از نیمی از زره‌های فولادی معمولی وزن داشته باشند. این کشف به این معنی است که طراحان وسایل نقلیه قادر خواهند بود وسایل نقلیه نظامی سبک تری را بدون به خطر انداختن ایمنی توسعه دهند، یا می توانند حفاظت را بدون سنگین تر کردن وسیله نقلیه افزایش دهند.

CMF فومی است که از کره های فلزی توخالی - ساخته شده از موادی مانند فولاد ضد زنگ یا تیتانیوم - تشکیل شده است که در یک زمینه فلزی ساخته شده از فولاد، تیتانیوم، آلومینیوم یا سایر آلیاژهای فلزی تعبیه شده است. در این مطالعه، محققان از CMF فولاد-فولاد استفاده کردند، به این معنی که هم کره و هم ماتریس از فولاد ساخته شده بودند.

در این مطالعه، محققان یک سیستم زره سخت متشکل از یک پانل سرامیکی، هسته CMF و یک صفحه پشتی آلومینیومی نازک ساختند. این زره با استفاده از توپ‌های کالیبر 0.50 و مهمات زره‌زن آزمایش شد. این زره با پرتابه‌هایی که با سرعت‌های ضربه‌ای از 500 متر بر ثانیه تا 885 متر بر ثانیه شلیک می‌شد، آزمایش شد.

لایه CMF زره قادر به جذب 72-75 درصد از انرژی جنبشی توپ و 68-78 درصد از انرژی جنبشی پرتابه سوراخ‌کننده زره بود.

زره CMF کمتر از نصف وزن زره فولادی همگن نورد شده برای دستیابی به همان سطح حفاظتی است و ربیعی، مخترع CMF، چندین سال را صرف توسعه و آزمایش مواد CMF کرد. به عبارت دیگر، ما توانستیم وزن را به میزان قابل توجهی کاهش دهیم بدون اینکه حفاظتی را به خطر بیندازیم - که به عملکرد خودرو و کارایی سوخت کمک می کند.

این کار نشان می‌دهد که CMF می‌تواند مزایای قابل‌توجهی برای زره‌های خودرو فراهم کند، اما هنوز جای پیشرفت وجود دارد. این یافته‌ها از نتایج آزمایش زره‌ها ناشی می‌شوند که با ترکیب CMFهای فولادی فولادی با پانل‌های سرامیکی خارج از قفسه، صفحات پشتی آلومینیومی و مواد چسبنده تولید شده‌اند. مواد CMF به سادگی با جایگزینی صفحات فولادی در زره استاندارد خودرو با زره فولادی CMF بهینه شد. کارهای بیشتری می توانیم انجام دهیم تا آن را بهتر کنیم. به عنوان مثال، ما می خواهیم چسبندگی و ضخامت لایه های سرامیکی، CMF و آلومینیوم را بهینه کنیم که ممکن است وزن کل را کاهش دهد و کارایی زره ​​نهایی را بهبود بخشد.

علاوه بر سبک وزن بودن، CMF ها همچنین در محافظت در برابر اشعه ایکس، اشعه گاما و تابش نوترون بسیار موثر هستند - و می توانند دو برابر آتش و گرمای فلزات معمولی که از آنها ساخته شده اند مقاومت کنند.

به طور خلاصه، CMF ها قول می دهند که در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار گیرند: از اکتشاف فضا گرفته تا حمل و نقل زباله های هسته ای، مواد منفجره و مواد خطرناک، تا کاربردهای نظامی و امنیتی، و حتی اتومبیل، اتوبوس و قطار.