6 Material Keramik Antipeluru Terbaik Tahun 2025

Dari tahun 2024 hingga 2025, situasi keamanan global menjadi semakin kompleks, dan permintaan banyak orang akan peralatan pelindung terus meningkat. Di antara sekian banyak material antipeluru, material keramik antipeluru memainkan peran yang semakin penting dalam sistem perlindungan modern dengan kinerjanya yang sangat baik. Data terbaru menunjukkan bahwa material keramik antipeluru telah tumbuh sebesar 23% dalam setahun terakhir, yang sepenuhnya mencerminkan posisi penting keramik antipeluru di bidang perlindungan.

Dibandingkan dengan material baja antipeluru tradisional, material keramik lebih ringan dan memiliki kinerja perlindungan yang unggul. Material ini secara bertahap menjadi material pilihan pertama untuk perlindungan ringan.
Apakah Anda ingin tahu tentang bahan keramik balistik umum yang tersedia? Baca artikel di bawah ini dan Anda akan mendapatkan pemahaman yang lengkap.

Tautan Cepat

1. Bahan Keramik Antipeluru Umum
2. Rekomendasi Pemilihan Material Keramik Anti Peluru
3. Analisis Perbandingan Komprehensif tentang Sifat Keramik Antipeluru

Bahan Keramik Antipeluru Umum

Keramik Alumina (Al2O3)

Alumina merupakan perwakilan dari generasi pertama bahan keramik antipeluru dan digunakan secara luas. Biaya produksi alumina relatif rendah, menjadikannya pilihan paling ekonomis di antara keramik antipeluru. Tidak hanya memiliki kekerasan yang sangat baik tetapi juga memiliki sifat kimia yang stabil. Terutama digunakan dalam peralatan antipeluru yang sensitif terhadap biaya, seperti rompi antipeluru polisi dan kendaraan lapis baja ringan.

Referensi parameter teknis:

• Kepadatan: 3,6-3,95 g/cm³
• Kekuatan lentur: 200-400 MPa
• Kekerasan: HRA90
• Ketahanan patah: 3,0-4,5 MPa·m1/2

Anda perlu memperhatikan bahwa kepadatan alumina yang tinggi membuatnya tidak cocok untuk aplikasi yang sangat ringan, dan kekuatan lentur serta ketangguhan retaknya relatif rendah, begitu pula kemampuannya untuk menahan kejutan termal.

Keramik Karbida Silikon (SiC)

Keramik silikon karbida saat ini merupakan keramik antipeluru tingkat tertinggi. Struktur kristal khususnya membentuk struktur tetrahedral seperti berlian, yang memberikan kekerasan yang sangat tinggi dan sifat mekanis yang kuat.

Karbida silikon memiliki kekerasan kedua setelah intan dan boron karbida dan sangat ringan, dengan kepadatan sekitar 18% lebih rendah daripada alumina. Keramik karbida silikon terutama digunakan dalam peralatan militer kelas atas, seperti peralatan antipeluru pasukan khusus dan komponen pelindung utama kendaraan lapis baja.

Referensi parameter teknis:

• Kepadatan: 3,10-3,15 g/cm³
• Kekuatan lentur: 400-730 MPa
• Kekerasan: ≥HRA92
• Ketahanan patah: 5,0-5,5 MPa·m1/2

Harga silikon karbida umumnya tinggi, dan ketangguhannya relatif rendah. Jika mengalami benturan keras berkali-kali, kemungkinan besar akan retak.

Keramik Boron Karbida (B4C)

Keramik boron karbida dikenal sebagai "keramik antipeluru yang paling ringan". Kepadatannya hanya 2,45-2,52 g/cm³ (sekitar 20% lebih ringan dari SiC). B11C memiliki struktur kristal belah ketupat yang unik. CBC dihubungkan oleh ikatan kovalen dan memiliki struktur spasial yang sangat stabil. Ini juga merupakan salah satu bahan superkeras paling ringan yang diketahui.

Boron karbida terutama digunakan dalam situasi yang membutuhkan bobot dan perlindungan tinggi, seperti pelindung kursi pilot angkatan udara, peralatan antipeluru ringan pasukan khusus, dll. Selain itu, boron karbida juga memiliki kemampuan penyerapan neutron yang baik dan dapat digunakan untuk perlindungan nuklir.

Referensi parameter teknis:

• Kepadatan: 2,45-2,52 g/cm³
• Kekuatan lentur: 200-500 MPa
• Kekerasan: 29-35 GPa
• Ketahanan patah: 2,0-4,7 MPa·m1/2

Keterbatasan boron karbida adalah biaya produksinya yang tinggi, kinerja sintering yang buruk, suhu tinggi yang mendekati titik leleh, dan proses yang sangat rumit. Dan porositas residu yang tinggi selama proses produksi akan memengaruhi stabilitas kinerja.

Keramik Silikon Nitrida (Si3N4)

Keramik silikon nitrida memiliki struktur kristal seperti jarum yang unik dan sifat termomekanis yang sangat baik. Keramik ini menempati posisi yang sangat penting di bidang keramik antipeluru. Mekanisme pengerasan khusus keramik ini adalah yang terbaik di antara semua keramik antipeluru dan dapat menahan berbagai pukulan berat.

Keramik silikon nitrida terutama digunakan dalam peralatan pelindung yang membutuhkan ketangguhan tinggi, seperti bagian utama kendaraan lapis baja dan fasilitas perlindungan tempat latihan yang perlu digunakan berulang kali.

Referensi parameter teknis:

• Kepadatan: 3,2-3,3 g/cm³
• Kekuatan lentur: 600-900 MPa
• Kekerasan: 15-16 GPa
• Ketahanan patah: 6,0-8,5 MPa·m1/2

Namun, proses produksi silikon nitrida relatif rumit, biayanya tinggi, dan kepadatannya lebih tinggi daripada SiC, yang akan lebih berat.

Keramik Zirkonia (ZrO2)

Zirkonia memiliki efek pengerasan perubahan fase yang sangat baik, dan dapat menunjukkan kinerja komprehensif yang lebih baik setelah dimodifikasi dengan doping. Jenis keramik antipeluru ini terutama digunakan dalam acara perlindungan khusus yang membutuhkan ketangguhan dan kekuatan tinggi, seperti bahan interlayer untuk kaca antipeluru dan bagian sambungan utama kendaraan lapis baja.

Referensi parameter teknis:

• Kepadatan: 5,7-6,0 g/cm³
• Kekuatan lentur: 800-1000 MPa
• Kekerasan: 12-13 GPa
• Ketahanan patah: 7,0-10,0 MPa·m1/2

Zirkonia memiliki kinerja komprehensif yang baik, tetapi kepadatannya relatif tinggi dan tidak cocok untuk aplikasi ringan.

Keramik Aluminium Titanat (Al2TiO5)

Keramik aluminium titanat adalah jenis baru bahan antipeluru, yang telah menunjukkan keunggulan unik dalam penelitian aplikasi terbaru dalam beberapa tahun terakhir. Struktur kristalnya memiliki karakteristik anisotropi yang signifikan, yang memberikan koefisien ekspansi termal yang sangat rendah dan ketahanan guncangan termal yang sangat baik, yang dapat menjaga stabilitas dengan lebih baik.

Keramik aluminium titanat terutama digunakan di beberapa lingkungan pelindung dengan perubahan suhu yang drastis, seperti pelindung untuk pesawat berkecepatan tinggi dan peralatan pelindung zona panas.

Referensi parameter teknis:

• Kepadatan: 3,2-3,4 g/cm³
• Kekuatan lentur: 300-450 MPa
• Kekerasan: 11-13 GPa
• Ketahanan patah: 1,5-2,5 MPa·m1/2
• koefisien ekspansi termal: 1,0-1,5×10⁻⁶/K

Keterbatasan aluminium titanat adalah kekuatan mekanisnya lebih rendah dibandingkan bahan keramik lainnya, serta persyaratan proses persiapan dan biayanya relatif tinggi.

Pelajari lebih lanjut tentang bahan antipeluru

Rekomendasi Pemilihan Material Keramik Anti Peluru

Dalam aplikasi praktis, keenam bahan keramik antipeluru ini memiliki keunggulannya sendiri, dan Anda perlu membuat pilihan yang wajar berdasarkan situasi sebenarnya.

Untuk Persyaratan Tingkat Perlindungan:

• Untuk perlindungan NIJ Level III, Anda dapat memilih antara keramik aluminium oksida atau silikon karbida
• Untuk perlindungan tingkat NIJ IV, kami merekomendasikan keramik silikon karbida atau boron karbida
• Untuk kebutuhan perlindungan khusus, Anda dapat mempertimbangkan keramik silikon nitrida atau zirkonium oksida

Deskripsi terperinci tentang standar tingkat perlindungan balistik NIJ adalah sebagai berikut:

Catatan tambahan:
Data kecepatan adalah kecepatan peluru dalam kondisi uji standar.

Peringkat NIJ ditetapkan oleh Departemen Kehakiman AS dan merupakan standar perlindungan balistik yang paling banyak digunakan di dunia.

Dalam aplikasi praktis, yang terbaik adalah memilih bahan pelindung yang satu tingkat lebih tinggi dari tingkat yang disyaratkan untuk memastikan margin keamanan.

Level III dan Level IV harus menggunakan pelat pelindung keramik atau pelat keras lainnya. Anda tidak dapat memenuhi persyaratan perlindungan hanya dengan menggunakan bahan lunak.

Persyaratan Berat Perlindungan:

• Untuk pilihan pertama yang ringan, Anda lebih baik menggunakan keramik boron karbida
• Untuk persyaratan ringan umum, Anda dapat memilih keramik silikon karbida
• Untuk aplikasi yang tidak sensitif terhadap berat, Anda dapat mempertimbangkan keramik zirkonium oksida atau aluminium oksida

Pertimbangkan Persyaratan Biaya:

Jika Anda memiliki anggaran terbatas dan tingkat perlindungannya tidak tinggi, Anda dapat mempertimbangkan keramik alumina.

Bahan yang paling hemat biaya adalah keramik silikon karbida, yang memiliki efisiensi, perlindungan, dan daya tahan tinggi.

Jika Anda memiliki kinerja tinggi dan anggaran yang cukup, Anda dapat memilih keramik boron karbida atau silikon nitrida.

Gunakan Persyaratan Lingkungan:

Untuk suhu yang keras (seperti perubahan suhu yang ekstrim), Anda dapat mempertimbangkan keramik aluminium titanat atau silikon nitrida

Dalam skenario multi-serangan, kami sarankan menggunakan keramik silikon nitrida atau zirkonium oksida dengan ketangguhan yang lebih baik.

Dalam lingkungan normal, Anda dapat memilih silikon karbida atau keramik alumina dengan kinerja biaya tinggi.

Tentu saja, dalam aplikasi sebenarnya, desain komposit sering digunakan untuk mencapai efek perlindungan terbaik dengan melengkapi keunggulan berbagai material. Misalnya, silikon karbida digunakan sebagai lapisan permukaan, sedangkan silikon nitrida atau zirkonium oksida digunakan pada pelat belakang untuk meningkatkan ketangguhan keseluruhan, atau bahan serat lainnya dicampur untuk mencapai hasil perlindungan yang lebih ringan dan lebih baik.

Analisis Perbandingan Komprehensif tentang Sifat Keramik Antipeluru

Komentar:

*Indeks biaya relatif: Ini adalah nilai relatif berdasarkan alumina (1,0)

** Masa pakai: mengacu pada masa pakai teoritis dalam kondisi penyimpanan standar

*** Efektivitas biaya komprehensif: Peringkat komprehensif berdasarkan kinerja, biaya, dan kepraktisan keramik (skor penuh 5 poin)

Kesimpulan

Untuk berbagai skenario aplikasi, Anda harus memilih bahan keramik yang berbeda. Di atas adalah 6 bahan keramik antipeluru yang paling umum digunakan. Semoga dapat membantu Anda.

Pelajari lebih lanjut tentang keramik.