Menú de contenido
● ¿Qué es el carburo de tungsteno?
● ¿Se usa el carburo de tungsteno en aplicaciones a prueba de balas?
>> Aplicaciones en protección balística
● ¿Cómo se compara el carburo de tungsteno con otros materiales a prueba de balas?
● Fortalezas y limitaciones del carburo de tungsteno
>> Fortalezas
>> Limitaciones
● ¿El carburo de tungsteno es realmente a prueba de balas?
● Conclusión
● Preguntas frecuentes
>> 1. ¿Qué hace que el carburo de tungsteno sea adecuado para aplicaciones balísticas?
>> 2. ¿Puede el carburo de tungsteno detener todo tipo de balas?
>> 3. ¿Por qué es que el carburo de tungsteno es frágil a pesar de ser tan duro?
>> 4. ¿Cómo se compara el carburo de tungsteno con el carburo de silicio en la armadura del cuerpo?
>> 5. ¿Se usa el carburo de tungsteno en equipos militares modernos?
● Citas:
El carburo de tungsteno es un material fascinante conocido por su dureza extrema, alta densidad y notable durabilidad. Estas propiedades lo convierten en una elección popular en industrias que van desde herramientas de corte hasta aplicaciones militares. ¿Pero el carburo de tungsteno califica como un material a prueba de balas? Este artículo explora la ciencia detrás del uso de Tungsten Carbide en la protección balística, sus fortalezas y limitaciones, y su papel en los sistemas de armadura modernos.
¿Qué es el carburo de tungsteno?
El carburo de tungsteno (fórmula química WC) es un compuesto formado mediante la combinación de átomos de tungsteno y carbono. Es reconocido por sus propiedades únicas:
- Dureza: clasificación 9-9.5 En la escala de Mohs, es solo superado de los diamantes en la dureza [2] [10].
- Densidad: el doble de denso que el acero, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren resistencia al impacto de servicio pesado [4] [10].
- Resistencia al calor: mantiene sus propiedades incluso a temperaturas superiores a 1000 ° C [1] [2].
- La fragilidad: a pesar de su dureza, el carburo de tungsteno es frágil y puede romperse bajo estrés de alto impacto [4] [5].
Estas características hacen que el carburo de tungsteno sea una espada de doble filo cuando se usa en protección balística.
¿Se usa el carburo de tungsteno en aplicaciones a prueba de balas?
El carburo de tungsteno se ha utilizado ampliamente en aplicaciones militares, incluidas las municiones que perforan la armadura y los componentes de la armadura del cuerpo. Su dureza extrema le permite penetrar en la mayoría de los materiales, mientras que su densidad garantiza una alta transferencia de energía cinética sobre el impacto.
Aplicaciones en protección balística
1. Rondas de perforación de armadura: el carburo de tungsteno se usa comúnmente en los núcleos de balas perforadoras de armadura debido a su capacidad para concentrar la fuerza en un área pequeña [3] [7].
2. Placas de armadura del cuerpo: las placas de carburo de tungsteno se integran en sistemas de armadura compuesta para mejorar su resistencia contra proyectiles de alta velocidad [1] [3].
3. Armadura de vehículos militares: los tanques y otros vehículos blindados utilizan carburo de tungsteno como parte de sus capas de armadura compuesta para mayor protección [19].
Sin embargo, la fragilidad del carburo de tungsteno plantea desafíos. Si bien puede detener o desviar las balas de manera efectiva, puede romperse bajo impactos repetidos o estrés extremo.
¿Cómo se compara el carburo de tungsteno con otros materiales a prueba de balas?
| Densidad de dureza del material |
(MOHS) |
(g/cm³) |
ventajas |
de desventajas |
| Carburo de tungsteno |
9-9.5 |
~ 15.6 |
Dureza extrema, alta densidad |
Frágil bajo estrés de alto impacto |
| Acero |
7.5-8 |
~ 7.8 |
Duradero, rentable |
Pesado, menos duro que la cerámica |
| Carburo de silicio |
~ 9 |
~ 3.2 |
Excelente rendimiento de múltiples éxitos |
Caro |
| Carburo de boro |
~ 9.5 |
~ 2.5 |
Dureza liviana y superior |
Quebradiza bajo ciertas condiciones |
| Kevlar |
N / A |
~ 1.44 |
Ligero, flexible |
Ineficaz contra las rondas de alta velocidad |
Si bien el carburo de tungsteno se destaca en la dureza y la densidad, a menudo se prefieren materiales como el carburo de silicio y el carburo de boro para la armadura del cuerpo debido a su peso más liviano y un mejor rendimiento de múltiples golpes [3] [6].
Fortalezas y limitaciones del carburo de tungsteno
Fortalezas
1. Alta potencia de penetración: su dureza le permite perforar a través de la mayoría de los materiales convencionales.
2. Estabilidad térmica: funciona bien a temperaturas extremas.
3. Alta densidad: concentra la energía cinética de manera efectiva.
Limitaciones
1. Fragilidad: susceptible a agrietarse o destrozarse sobre el estrés de alto impacto.
2. Peso: su densidad la hace más pesada que otros materiales balísticos.
3. Costo: la fabricación de componentes de carburo de tungsteno puede ser costoso.
¿El carburo de tungsteno es realmente a prueba de balas?
El término * a prueba de balas * puede ser engañoso. Ningún material es completamente impermeable a todos los tipos de balas en todas las condiciones; En cambio, los materiales se clasifican en función de su capacidad para detener amenazas específicas.
El carburo de tungsteno puede detener ciertos tipos de balas, especialmente cuando se usa como parte de un sistema compuesto con materiales de respaldo como Kevlar o UHMWPE (polietileno de peso ultra alo-molecular). Sin embargo, su fragilidad limita su efectividad contra los impactos repetidos o las rondas de muy alto calibre [4] [6].
Conclusión
El carburo de tungsteno no es inherentemente a prueba de balas, pero juega un papel crucial en los sistemas de protección balística debido a su dureza y densidad excepcionales. Si bien puede detener o desviar balas en condiciones específicas, su fragilidad y peso lo hacen menos versátil que otros materiales modernos como el carburo de silicio o los compuestos de Kevlar.
En resumen:
- El carburo de tungsteno sobresale en escenarios de impacto único donde la resistencia a la penetración es crítica.
- Se usa mejor como parte de un sistema de armadura en capas en lugar de una solución independiente.
Preguntas frecuentes
1. ¿Qué hace que el carburo de tungsteno sea adecuado para aplicaciones balísticas?
La dureza extrema del carburo de tungsteno (9-9.5 Mohs) y la alta densidad le permiten resistir la penetración por balas de manera efectiva [2] [4].
2. ¿Puede el carburo de tungsteno detener todo tipo de balas?
Ningún material puede detener todas las balas en todas las condiciones. El carburo de tungsteno puede resistir ciertos calibres, pero puede fallar contra impactos repetidos o rondas de muy alto calibre [4] [6].
3. ¿Por qué es que el carburo de tungsteno es frágil a pesar de ser tan duro?
La dureza a menudo se produce a expensas de la dureza. La estructura atómica del carburo de tungsteno lo hace resistente a la deformación, pero es propensa a agrietarse bajo estrés [4] [5].
4. ¿Cómo se compara el carburo de tungsteno con el carburo de silicio en la armadura del cuerpo?
El carburo de silicio es más ligero y ofrece un mejor rendimiento de múltiples golpes, pero carece de la densidad del carburo de tungsteno para la transferencia de energía cinética [6].
5. ¿Se usa el carburo de tungsteno en equipos militares modernos?
Sí, se utiliza en municiones de perforación de armadura, enchapado de armadura del vehículo y sistemas de armadura de cuerpo compuesto para una resistencia balística mejorada [1] [7].
Citas:
[1] http://www.tungsten-carbide.com.cn/tungsten-carbide-body-armor.html
[2] https://eternaltools.com/blogs/tutorials/tungsten-carbide-an-informative-guide
[3] https://www.samaterials.com/content/ballistic-protection-materials.html
[4] https://www.reddit.com/r/explainlikeimfive/comments/7g0p5q/eli5_tungsten_carbide_is_brittle_why_is_it_used/
[5] https://worldbuilding.stackexchange.com/questions/237354/would-tungsten-be-a-usful-material-for-medieval-armor-and-weapons
[6] https://www.bodyarmnews.com/hard-armor-plate-materials/
[7] https://www.carbide-tart.com/blog/tungsten-carbide-for-weapon-industry/
[8] https://zzhthj.en.made-in-china.com/product/pnlrkfecvevu/china-tungsten-carbide-bulletproofplates-with-long-life.html
[9] https://www.youtube.com/watch?v=ld2rohwpyva
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[11] https://www.youtube.com/watch?v=o4e_dfmbcpu
[12] https://www.preciseceramic.com/blog/comparison-of-4-types-of-bulletproof-heet-materials.html
[13] https://www.youtube.com/watch?v=o4e_dfmbcpu
[14] https://forums.tripwireinteractive.com/index.php
[15] https://www.youtube.com/watch?v=ld2rohwpyva
[16] https://www.youtube.com/watch?v=N5KEJ5IJCHC
[17] https://webstersdictionary1828.com/dictionary/tung
[18] https://waterlox.com/what-is-tung-oil/
[19] https://www.bbc.com/news/magazine-28263683
[20] https://www.oed.com/dictionary/tung_n?tl=true
[21] https://zzhthj.en.made-in-china.com/product/pnlrkfecvevu/china-tungsten-carbide-bulletproofplates-with-long-life.html
[22] https://www.vocabulary.com/dictionary/tung
[23] https://www.thesterlingpet.com/collections/titanium-tungsten-carbide-tags
[24] https://www.reddit.com/r/askengineers/comments/m33x8r/how_thick_would_a_plate_of_tungsten_carbide_need/
