السيراميك وتطبيقاته في مجال الدروع: مقالة علمية للتدريسي م. لؤي هاشم عبود<br /><br />خلال السنوات الأولى للثورة الصناعية تم تطوير أساليب كثيرة لتوفير المزيد من الدروع المتطورة في مجالات العسكرية. ويرجع ذلك أساسًا إلى تحسين تقنيات الإنتاج والحاجة إلى التغلب على التهديدات المتصاعدة باستمرار.منذ لآلاف السنين ، كانت الحروب تجري على الأقدام وعلى ظهور الخيل. ومع ذلك ، خلال السنوات الستين الماضية ، حدثت تغييرات جذرية في الصناعات المستخدمة في الحروب. لذ وبمرور الزمن تغيرت الحركة من القدمين إلى العجلات والطائرات. وعلى الرغم من هذه التغييرات الجذرية في مجال الصناعة المتطورة ، ظلت مفاتيح النصر في الحرب بأيدي مالك التكنولوجيا المتطورة في مجال التسليح. ومع ذلك ، فقد اصبح الطلب المستمر خاصة على الدروع لأهميتها في الحماية من التهديدات. وبدأ التنافس بين الشركات المصنعه للدروع على خفت الدرع المستخدم إلا أن الحماية تزداد مع زيادة وزن الدرع ، مما يعيق الحركة. لقد حير هذا اللغز مطوري الدروع لعدة قرون. من ناحية أخرى ، فقد شجعت الابتكار والإبداع في أبحاث مواد الدروع وتصميم نظام الدروع. لقد حظيت المعادن دائمًا باهتمام خاص في تطوير نظام حماية الدروع لأسباب عديدة ، مثل التوافر والقابلية للتشكيل والمرونة والتكلفة. ومع ذلك ، فإن الاحتياجات المستمرة للدروع الخفيفة والتطور الهائل في علوم المواد مكنت من استخدام أنواع أخرى من المواد في تطبيقات الدروع. على سبيل المثال ، تعتمد درع الاشخاص الحديثة بالكامل تقريبًا على المواد المركبة. على الرغم من أن المعادن لا تزال مهمة في دروع المركبات ، إلا أن المواد المركبة والسيراميك ، المعروفة بخصائصها الوقائية الفائقة ووزنها الخفيف ، يتم إدخالها الآن تدريجياً في أنظمة دروع المركبات. نتيجة للتكنولوجيا الحديثة التي تنتشر في العالم ، وبدلاً من استخدام المعادن والسبائك في الصناعات المختلفة ، يتم استخدام مواد جديدة ذات وزن خفيف ومعامل مرتفع وصلابة واستقرار ضد البيئة. تطورت المركبات المعاصرة الناتجة عن البحث والابتكار من العقود القليلة الماضية من الألياف الزجاجية لهياكل السيارات إلى الجسيمات المركبة لصناعة الطيران ومجموعة واسعة من التطبيقات الأخرى. ناخذ مثالا من المواد السيراميكيه الحديثه التي اصبحت من اشهر المواد المستخدمة في مجالات التطبيقات العسكرية المقاومه للقذائف وهو كربيد السيليكون (Silicon carbide) ويعرف أيضاً بإسم كربورندم( carborundum) ، هو مركب من السيليكون والكربون صيغته الكيميائية SiC. ويتواجد في الطبيعة في صيغة المعدن شديد الندرة مويسانيت ( ( moissanite هو مركب معدني نادر، اكتشفه في الأصل هنري مواسان، وسمي باسمه. ويتكون من الكربون و السيليكون . مسحوق كربيد السيليكون يـُنتـَج منذ 1893 للاستخدام كصنفرة. ويمكن لحبيبات كربيد السيليكون أن ترتبط معاً بالتحميص ليشكلوا أنواع من السيراميك شديدة الصلابة تـُستخدم على نطاق واسع في تطبيقات تتطلب تحمل عالي، مثل مكابح السيارات والألواح السيراميكية في السترات الواقية من الرصاص. التطبيقات الإلكترونية لكربيد السيليكون مثل المصباح الثنائي الباعث للضوء والكواشف في أجهزة الراديو المبكرة ظهرت حوالي 1907، والآن فإن كربيد السيليكون يـُستخدم على نطاق واسع في إلكترونيات أشباه الموصلات الحرارة العالية. البلورات المفردة الكبيرة من كربيد السيليكون يمكن الحصول عليهم بطريقة لـِلي؛ ويمكن قطعهم إلى جواهر تـُعرف بإسم "مويسانيت إصطناعي". ويمكن انتاج كربيد سيليكون بمساحة سطحية عالية من SiO2 المتواجد في مواد الأفران.<br />الخصائص الرئيسية لكربيد السيليكون لديه مؤشر انكسار أكبر من الماس. لديها الموصلية الحرارية العالية ولها معامل التمدد الحراري المنخفض. هذا المزيج من هذه الخصائص يعطيها مقاومة صدمة حرارية رائعة ، مما يجعلها مفيدة لكثير من الصناعات. إنه أيضًا أشباه الموصلات ويناسب مجموعة من الاستخدامات بفضل خصائصه الكهربائية. كما أنها معروفة بصلابتها الشديدة وهي مقاومة للتآكل للغاية. هناك العديد من استخدامات كربيد السيليكون في الصناعات المختلفة. صلابته الجسدية تجعله مثالياً لاستخدامه في عمليات تصنيع المواد الكاشطة مثل الطحن والشحذ ونسف الرمل وقطع المياه النفاثة. يتم استخدام قدرة كربيد السيليكون على تحمل درجات الحرارة العالية جدًا دون كسر أو تشويه في تصنيع أقراص الفرامل الخزفية للسيارات الرياضية. كما أنها تستخدم في سترات واقية من الرصاص كمواد للدروع وكمادة حلقة الختم لختم رمح المضخة حيث يتم تشغيلها في كثير من الأحيان بسرعة عالية في اتصال مع ختم كربيد السيليكون مماثل. واحدة من المزايا الرئيسية في هذه التطبيقات هي الموصلية الحرارية العالية للسيليكون كربيد التي هي قادرة على تبديد الحرارة الاحتكاكية المتولدة في واجهة فرك. تؤدي صلابة السطح العالية للمادة إلى استخدامها في العديد من التطبيقات الهندسية حيث تتطلب درجة عالية من مقاومة الانزلاق والتآكل والتآكل. <br />ومن خواصة المتميزة: <br />- صلابة عالية. أصعب مادة متاح تجاريا.<br />- وزن خفيف. يزن أقل من نصف معظم السبائك المعدنية ، بنسبة 40 في المائة الصلب ونفس الألمنيوم<br />- قوة عالية للغاية ومقاومه ممتازة للزحف وتمزق الاجهاد عند درجة حرارة تصل الى 1650 درجة مئوية (3000) درجة فهرنهايت <br />- مرونه في التصميم تصنيع في التشكيل فيقدر القضاء على التكلفة<br />ومن تطبيقات هذه المادة السيراميكيه <br />- طائرات النقل <br />- طائرات الهليكوبتر<br />- المركبات المدرعه<br />- الطائرات الحربيه<br />- الدروع الواقية للبدن حماية الاشخاص<br /><br />