แผ่นเกราะเซรามิกส์กันกระสุนด้วยวัสดุเชิงประกอบ

Ceramic armor plates with composite materials

Name: ชัยวัฒน์ ไชยมหาพฤกษ์

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร. คณะวิศวกรรมศาสตร์

keyword: แผ่นเกราะเซรามิกส์กันกระสุน

Othors: วิศวกรรมเครื่องกล

Classification :.DDC: 620.0042

; วัสดุเชิงประกอบ

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาและสร้างแผ่นเกราะเซรามิกส์กันกระสุนด้วยวัสดุเชิงประกอบที่ผ่าน กระบวนการอัดขึ้นรูปแห้งในแม่พิมพ์ โดยใช้วัสดุผงอลูมิเนียมออกไซด์ วัสดุผงอลูมิเนียมออกไซด์ที่ใช้ในการอัดขึ้นรูปผ่านการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด และผ่านการวิเคราะห์ผลึกด้วยเครื่องเอกซเรย์ดิฟแฟรกโตมิเตอร์ แสดงให้เห็นถึงสารประกอบและขนาดของอนุภาคผงที่มีขนาด 5 ไมครอน มีรูปสัณฐานเป็นแบบวงกลมแบน เป็นอลูมิเนียมออกไซด์ Corundum Al2O3 และมีรูปผลึกระบบเฮกซะโกนอล แกนอัดได้รับการออกแบบและวิเคราะห์ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์และสร้างให้มี 2 รูปแบบคือ แบบที่ 1 มีปลายเป็นแบบหน้าตัดเรียบ ซึ่งจะได้แผ่นเกราะแบบหน้าเรียบ และแบบที่ 2 มีปลายเป็นแบบหน้านูนซึ่งจะได้แผ่นเกราะเป็นแบบหน้ายุบ โดยแกนอัดสร้างจากวัสดุ AISI52100 และชุบแข็งที่ 64 HRC แผ่นเกราะเซรามิกส์ที่ผ่านกระบวนการอัดขึ้นรูปภายใต้แรงอัดที่ 1,000 กิโลนิวตัน มีรูปร่างเป็นหกเหลี่ยมด้านเท่า ที่มีความกว้างด้านละ 25.98 มิลลิเมตร หรือมีความสูงระหว่างด้านคู่ขนานเท่ากับ 45 มิลลิเมตร ผง Al2O3 ได้รับการอัดขึ้นรูปเพื่อศึกษาการกระจายของความหนาแน่นสัมพัทธ์ที่มีความสูงหลังการอัด คือ 15 และ 30 มิลลิเมตร จึงมีการวิเคราะห์ 4 กรณีประกอบด้วย 1) กรณีอัดด้วยแกนอัดหน้าตัดเรียบได้กรีนคอมแพคที่มีความสูง 15 มิลลิเมตร 2) กรณีอัดด้วยแกนอัดหน้าตัดนูนได้กรีนคอมแพคที่มีความสูง 15 มิลลิเมตร 3) กรณีอัดด้วยแกนอัดหน้าตัดเรียบได้กรีนคอมแพคที่มีความสูง 30 มิลลิเมตร และ 4) กรณีอัดด้วยแกนอัดหน้าตัดนูนได้กรีนคอมแพคที่มีความสูง 30 มิลลิเมตร ผลจากการศึกษาเป็นการนำเสนอการกระจายความหนาแน่นสัมพัทธ์บนแกนแนวนอนที่เป็นรัศมีสัมพัทธ์ และแกนตั้งเป็นระยะทางสัมพัทธ์จากแกนอัดตัวบนที่เป็นแกนอัดแบบเคลื่อนที่ลงมา ส่วนแกนอัดตัวล่างไม่ได้เคลื่อนที่ พบว่ารูปแบบการกระจายความหนาแน่นสัมพัทธ์มีรูปแบบคล้ายคลึงกันทั้ง 4 กรณี ความหนาแน่นจะแตกต่างกันน้อยและมีค่าสูงในบริเวณขอบบนของแผ่นเกราะ เป็นผลมาจากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผนังแม่พิมพ์และแกนอัด แผ่นเกราะเซรามิกส์ถูกติ้งตั้งลงบนแผ่นเส้นใยพอลิเมอร์น้ำหนักโมเลกุลสูงยิ่งยวด และใช้ซิลิโคนชนิดพิเศษเป็นตัวเชื่อมเข้าด้วยกันและจะได้แผ่นเกราะเซรามิกส์กันกระสุนด้วยวัสดุเชิงประกอบตามมาตรฐาน NIJ 3

Abstract: This research has been studied and created the ceramic armor plates with composite materials that been proceeded from drying compression process with mold. Al2O3 that use for compression forming has been analyzed by SEM and XRD. It showed that compound and powder particle led to 5 microns-sized. It had flat circle shape of colundum Al2O3 and hexagonal crystal system. Upper punch of molding has designed and analyzed by FEA to 2 forms, first form was the end-point had flat face and second form was the end-point had a convex. Upper punch had been made from AISI 52100 with 64 HRC, ceramic armor plate had been produced by compression at 1,000 kN which had hexagon side shape of width 25.98 mm for each side or height between parallel side of 45 mm. Al2O3 had been compressed to investigate the distribution of relative density for the height after compression of 15 and 30 mm by analyzing 4 cases that consist of 1.) a case of smooth face of upper punch which has green compact of 15 mm height 2.) a case of convex face of upper punch which has green compact of 15 mm height 3.) a case of smooth end face of upper punch which has green compact of 30 mm height 4.) a case of convex face of upper punch which has green compact of 30 mm height. The result of this study is to propose the distribution of relative density on horizontal axis as it is a relative radius and vertical axis is a relative distance from the upper punch that is an axis of moving down action. This study found that the distribution of relative density form had analogous form for these 4 cases, the density had few differences and had high value at the town edge of green compact due friction between die wall and upper punch. The ceramic armor plate has been set up on UHMWPE fiber plate and used special silicone to connect them together then will get the NIJ 3 standard of ceramic armor plate with Composite materials

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร. สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศ

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: arit@rmutp.ac.th

Name: ประกอบ ชาติภุกต์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Email : prakorb.c@rmutp.ac.th

Created: 2561

Modified: 2563-01-12

Issued: 2563-01-12

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: 620.0042 ช432ผ

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเครื่องกล

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ENG_62_08.pdf	8.52 MB	8	2024-05-17 12:53:46

ใช้เวลา

0.032222 วินาที