Применение элементов из упрочненного волокнами композиционного материала с керамической матрицей

1 Изобретение относится к применению элементов из упрочненных волокнами или штапельками волокон композиционных материалов с керамической матрицей для частичного или полного поглощения, по меньшей мере, ударной, концентрированной нагрузки, в частности,в качестве структурных конструктивных деталей. Далее, как и в пунктах формулы изобретения, термин волокна охватывает как отдельные волокна, так и большей частью применяемые штапельки волокон, которые, по сравнению с отдельными волокнами, могут иметь значительно большую ширину, а также высоту. Упрочненные волокнами композиционные материалы с керамической матрицей известны издавна и отличаются, в общем, высокой прочностью, жесткостью при одновременно небольшом весе. Эти свойства сохраняются также до высоких температур. Упрочненные волокнами композиционные материалы имеют высокую теплопроводность и одновременно низкое относительное удлинение при нагреве и, таким образом, отличную устойчивость при переменных температурах. Исходя из композиционных материалов с углеродной матрицей (CFC), упрочненных углеродными волокнами, в последние 10 лет во все возрастающей степени разрабатывают композиционные материалы с SiC в качестве матрицы, причем в качестве упрочняющих волокон используют волокна углерода (C/SiC) и волокна карбида кремния (SiC/SiC). Из DE 197 10 105 A1 известен каркас из карбида кремния, упрочненный короткими графитовыми волокнами, который имеет квазивязкие свойства при изломе. Упрочняющие короткие графитовые волокна окружены оболочкой из графитизированного углерода, которая была получена путем пропитки карбонизирующими пропиточными средствами и последующей карбонизации. Оболочка волокон при изготовлении композиционного материала C/SiC частично превращается в карбид кремния. При этом композиционный каркас подвергают инфильтрации жидким кремнием, причем также, по меньшей мере, частично, проходит превращение углеродной матрицы карбонизированного предварительного продукта в карбид кремния. При обсуждении этого уровня техники в качестве возможностей применения композиционных материалов, в общем, говорят о материалах для обшивки корпусов космических летательных аппаратов многоразового использования, о покрытиях сопел реактивных двигателей,лопаток турбин или также об антифрикционных покрытиях. Композиционные материалы, описанные в DE-A-197 10 105, могут использоваться в качестве деталей газовых турбин, в качестве компонентов горелок и сопел, в качестве труб для горячих газов или также в качестве анти 003049 2 фрикционных материалов для высоких нагрузок, как, например, накладки для тормозов. Из DE 197 11 829 C1 известен способ изготовления упрочненного волокнами керамического композиционного материала с волокнами высокой термопрочности, которые реакционно связаны с матрицей на основе кремния и карбида кремния или сплава кремния, как это описано, например, в DE 41 27 693 A1. Такие композиционные тела используют для изготовления крупносерийных конструктивных деталей, как,например, тормозные диски. Применение керамик в качестве броневых систем из-за их легкого веса также известно. Керамики отличаются, в общем, высокой жесткостью и твердостью. При применении для бронирования важно, чтобы керамика могла противостоять пластической деформации при высокой нагрузке. Высокая прочность на растяжение требуется в особенности на обратной поверхности бронирующей пластины. По этой причине существует типовое бронирование, в котором использован керамический комбинированный материал из керамической передней стороны,которая на своей обратной стороне снабжена волокнистым композиционным материалом или металлической подложкой в качестве упрочняющей подложки. Обычно эти различные материалы соединяют друг с другом с помощью склеивания. В качестве керамического материала применяют стекло, стеклокерамику или техническую керамику, как, например, окислы,бориды или карбиды. В особенности отличается оксид алюминия, так как он также относительно недорог. Способность противостоять пластической деформации у керамики, однако, неудовлетворительна. Так как керамики имеют хрупкий характер излома, то концентрированная нагрузка на керамику, например от пули, приводит к образованию сквозных трещин в керамике, так что керамика разрушается на большой поверхности и таким образом теряет свои защитные свойства. Решению этой проблемы до настоящего времени можно было помочь лишь тем,что небольшие керамические сегменты с максимальным размером 3 см для очень высокой защиты (автомобили повышенной защищенности) и 10 см для простой, например военной,защиты монтировались на подложке в плоскости, перпендикулярной воздействию концентрированной нагрузки. Таким образом, при встрече с пулей разрушается лишь один керамический сегмент. Построенный из таких керамических сегментов комбинированный материал, однако, очень дорог в своем изготовлении. В качестве защитных элементов с большой поверхностью лишь одни керамики до настоящего времени не применялись. При обстреле бронирующей пластины дулей (снарядом) при обычной керамике из-за отражения волн напряжения внутри керамической пластины получается разрушение самой кера 3 мической пластины. Только если с обратной стороны керамической пластины размещена еще подложка, например из металла, может быть предотвращено полное проникновение пули через эту броневую пластину. При применении для броневых пластин требуется, чтобы керамика имела заметно большую твердость, чем материал пули, который обычно имеет твердость по Виккерсу примерно 6,5-8,0 кН/мм 2. Поэтому было бы желательно использовать материал с твердостью более 9,8 кН/мм 2. Если керамика слишком мягкая, то ядро пули проходит через керамику, так как оно не повреждается или не уплощается керамикой. Имеются, однако, боеприпасы со значительно более высокой твердостью, в особенности если используют боеприпас с ядром из карбида вольфрама в никель-железной матрице. В таком случае твердость может повыситься до,например, 11 кН/мм 2. Керамика из окиси алюминия высокой чистоты может противостоять такой пуле, так как она обладает твердостью более чем примерно 16,6 кН/мм 2. Точно так же можно использовать другие керамические материалы, например уже упомянутый карбид кремния, карбид бора или также диборид титана, твердость которых заметно более высокая. Точно так же известно использование окиси алюминия, упрочненной цирконием, или боридов титана. Однако при изготовлении нужно применить способ горячего прессования, чтобы получить оптимальные свойства. Для этого порошки соответствующего исходного материала компактируют и нагревают в графитовом сопле в защитной атмосфере. Из-за сложного способа изготовления затраты на отдельную броневую пластину, следовательно, довольно высоки. С точки зрения соотношения ценапроизводительность окись алюминия до настоящего времени рассматривается как керамический материал выбора. Между тем, были предприняты первые попытки вместо обычных керамик применять для защиты от пуль композиционные материалы с керамической матрицей, упрочненные волокнами. Для этого были проведены эксперименты с композиционными материалами SiC/SiC. Они показывают ограниченное повреждение материала ударяющим профилем, так что обеспечивается защита материалом против многократного обстрела из автоматического оружия (несколько попаданий). Правда, защитное действие против пуль было довольно мало по сравнению с известными керамиками (Orsini and Cottenot,15th International Symposium on Ballistics, Jerusalem, 1995). Поэтому задачей этого изобретения было найти керамический материал с небольшим удельным весом, который обладает хорошей 4 прочностью против обстрела и при этом также устойчив против повторной бомбардировки. Кроме того, должно быть возможным выполнять искомый материал в виде элемента с большой поверхностью способом простого формования. Кроме того, другой задачей изобретения было выбрать материал таким образом, чтобы он удовлетворял высоким требованиям прочности при обстреле и других ударных нагрузках. При этом искомый материал должен либо сам образовать защитный элемент, либо иметь обычную, расположенную с обратной стороны,упрочняющую подложку. Решение этой задачи осуществляется согласно изобретению с помощью применения элементов из упрочненного волокнами композиционного материала с керамической матрицей,которая содержит, по меньшей мере, 10 мас.% карбида кремния, причем доля углеродных и/или графитовых волокон по массе волокон составляет, по меньшей мере, 5 мас.%, для частичного или полного поглощения, по меньшей мере, ударной, концентрированной нагрузки, размер которых в направлении, перпендикулярном направлению нагрузки, составляет 3 см, предпочтительно, однако, по меньшей мере, 10 см и особенно предпочтительно, по меньшей мере,30 см. Для того чтобы удовлетворять требованиям прочности против бомбардировки и других ударных нагрузок, предпочтительно используют элементы из упрочненного углеродными и/или графитовыми волокнами композиционного материала с керамической матрицей, которая состоит из 40-85 мас.% карбида кремния, 5-55 мас.% углерода и 0-30 мас.% кремния относительно общей массы композиционного материала, причем доля волокон в композиционном материале составляет 5-40 мас.% относительно общего веса. При этом средняя длина волокон составляет 0,215 мм и волокна покрыты, по меньшей мере,одним слоем углерода. При этом минимальная толщина элементов в направлении воздействия силы должна быть приведена в соответствие с требованиями прочности, как это подробно описано ниже. В целях экономии материала и, таким образом, затрат толщину материала элементов следует выбрать, по возможности, малой. Толщину применяемых элементов из упрочненного волокнами композиционного материала можно, в частности, снизить в комбинированных материалах согласно изобретению, в которых элементы имеют расположенную с обратной стороны упрочняющую подложку (называемую также Backing), которую, большей частью, наклеивают. В частности, элементы и комбинированные материалы согласно изобретению используют в качестве структурных конструктивных деталей. Они служат здесь для бронирования,между прочим, при изготовлении транспортных 5 средств как гражданского, так и военного вида,включая танки, в автомобилестроении, в авиастроении, например при изготовлении вертолетов и самолетов, в судостроении и при изготовлении рельсовых транспортных средств. Также возможно бронирование неподвижных объектов, как, например, здания и сейфы, с помощью элементов и комбинированных материалов согласно изобретению, например, в качестве структурных конструктивных деталей. Далее,элементы согласно изобретению и комбинированные материалы могут использоваться также в защитных жилетах. Также встречающиеся в космонавтике снаряды при соответствующем расчете элементов и комбинированных материалов согласно изобретению могут ими поглощаться, так что возможно также применение для защиты космических летательных аппаратов. Благодаря применению описанных элементов и комбинированных материалов, в частности, является возможным, что нагрузка, например, от осколков гранат, от обстрела, например, снарядами различного вида, поглощается не разрывая и не разрушая на мелкие куски тело из композиционного материала. Это свойство является полностью неожиданным и его нельзя было ожидать, в особенности потому, что издавна известно, что керамические материалы, не упрочненные волокнами, имеют относительно хрупкие свойства и, таким образом, при обстреле пластина из этого керамического материала разрывается на множество частей. Если элементы и упрочненные с обратной стороны элементы имеют небольшую толщину, то выстрел может пройти насквозь, не вызывая, однако, при этом одновременно нежелательного при обычных керамических материалах растрескивания или раздробления. Так как элементы и комбинированные материалы согласно изобретению не растрескиваются при концентрированной нагрузке, они, в противоположность известным броням на керамической основе, также дают защиту против многократной бомбардировки. Поэтому элементы согласно изобретению из упрочненных волокнами композиционных материалов с керамической матрицей могут использоваться также в качестве броневой защиты с большими размерами, чем это известно в отношении применяемых до настоящего времени керамик. В противоположность им выполненные из одной части элементы и комбинированные материалы согласно изобретению могут иметь размеры более 3 см, предпочтительно более 10 см и особенно предпочтительно более 30 см. Также еще большие размеры возможны для элементов, так что ими можно заменить, например, детали автомобилей в качестве броневой защиты. Далее, элементы и комбинированные материалы согласно изобретению показывают также очень хорошие свойства при обстреле из 6 автоматического оружия (способность выдерживать несколько попаданий), так как материал ослабляется лишь непосредственно в области обстрела. Упрочненный волокнами композиционный материал с керамической матрицей элементов согласно изобретению пригоден для значительного поглощения одной из любых ударных,концентрированных нагрузок и может поэтому применяться для самых различных видов защитной техники. Технический интерес представляет, в частности, применение элементов и комбинированных материалов в форме броневых пластин, например, для автомобилей. Так,например, из этого композиционного материала можно изготовлять части кузовов или упрочнительные элементы для корпусов самолетов, ракет, поездов или также автомобилей и, таким образом, получить транспортные средства, которые обладают абсолютной прочностью против обстрела, не слишком сильно увеличиваясь в своем весе. Точно так же является возможным обшить,например, участок днища фюзеляжа вертолета при применении упрочненных волокном композиционных материалов. Подобной защитой против обстрела можно также снабдить суда, которые можно изготовить из этого материала, по меньшей мере, частично. Точно так же является возможным использовать упрочненный волокнами композиционный материал для защиты зданий, бункеров и складов, например складов для горючих веществ или лагерей для персонала (палаточные лагеря), а также установок связи или радарных станций, не применяя для этого дорогих или же очень тяжелых материалов. Согласно изобретению, само собой разумеется, также является возможным использовать упрочненные волокнами композиционные материалы в качестве защиты от осколков, в частности в качестве защиты от осколков гранаты. В этом случае броневую пластину из этого композиционного материала можно выполнить более тонкой, чем при защите от пуль. Применение упрочненных волокнами композиционных материалов с керамической матрицей включает также защиту в гражданской области, например в форме прокладок для защитных жилетов или вообще для одежды, которая носится на теле человека. Далее, является возможным с описанным согласно изобретению применением получить защиту конструктивных деталей космических станций, например, от ударов метеоритов. Используемые согласно изобретению, упрочненные волокнами композиционные материалы отличаются, в частности, тем, что структура твердого тела во время воздействия энергии сохраняется очень долго. Воздействующая энергия затем трансформируется внутри материала. 7 Кроме того, применяемые согласно изобретению элементы и комбинированные материалы отличаются особенно малым удельным весом. В то время, как известные керамические материалы, например окись алюминия, имеют относительно высокий удельный вес (удельный вес окиси алюминия составляет около 3,8 г/см 3),используемые согласно изобретению композиционные материалы имеют заметно меньший удельный вес, лишь 2,0-2,7 г/см 3, в частности 2,3-2,4 г/см 3. Это означает, что используемые согласно изобретению композиционные материалы имеют, в частности, значительно более низкий удельный вес, чем применяемые прежде металлические баллистические стали, которые имеют плотность примерно 7,8 г/см 3. Их удельный вес, однако, также более низкий, чем у известных керамик на основе окиси алюминия. Это создает возможность значительного потенциала экономии веса при применении этих материалов в автомобиле-, самолето- и судостроении, а также в персональной защите. Применяемые согласно изобретению комбинированные тела отличаются хорошим характером разрушения, как это можно было наблюдать при излагаемых ниже экспериментах по бомбардировке. Воздействующая на материал механическая импульсная энергия снаряда абсорбируется в комбинированном теле с помощью внутренних, поглощающих энергию эффектов, причем в областях матрицы между волокнами индуцируются микротрещины, которые все больше поглощают энергию ударов. При этом происходит уплощение или образование грибообразного торца у ударяющего снаряда, причем выстрел затормаживается и происходит преобразование кинетической энергии в энергию образования трещин. В качестве волокон наряду с углеродными и графитовыми волокнами могут использоваться также технически эквивалентные волокна,как, например, волокна из окиси алюминия,нитрида кремния и Si/B/C/N-волокна, которые предлагаются, например, в DE 197 11 829 C1. Они могут содержаться в элементах и комбинированных материалах согласно изобретению в дополнение или вместо углеродных и графитовых волокон. Предпочтительно используют волокна на основе кремния, углерода, бора, азота,алюминия или их смесей. В основном, при выборе волокон должен выполняться критерий, чтобы эти волокна обладали высокой термопрочностью и, таким образом, выдерживали температуры примерно до 1600 С, чтобы они при инфильтрации жидкоплавких материалов не повреждались быстро. Обычные материалы не имеют никакой защиты волокон (оболочки), так что, например, незащищенные углеродные волокна при инфильтрации кремнием разрушаются и невозможно получить вязкий материал. Применяемые согласно изобретению волокна предпочтительно облада 003049 8 ют поэтому защитным покрытием. Оно состоит предпочтительно, по меньшей мере, из одного слоя углерода или графита, который возникает благодаря коксованию, например, синтетических смол и/или других поставляющих углерод материалов и, возможно, последующей графитизации. Особенно предпочтительны несколько защитных слоев углерода или графита. Изготовление такого, снабженного защитной оболочкойDE 197 10 105 A1. Наряду с короткими волокнами в композиционных материалах элементов согласно изобретению используют также волокна с большей длиной. В основном, в отношении длины волокон не имеется никаких ограничений. Если в композиционный материал вводятся короткие волокна (длина волокон примерно до 4 мм) и волокна большей длины, то, прежде всего, более длинные волокна способствуют упрочнению материала. Доля этих более длинных волокон поэтому в дальнейшем тексте и в пунктах формулы изобретения названа упрочняющим волокном. В композиционных материалах, которые содержат лишь короткие волокна, это упрочняющие волокна. Толщина штапельков волокон (собственно, штапельков волокон) составляет обычно 1000-920000 филаментов. Волокна элементов согласно изобретению имеют предпочтительно толщину штапельков 1-3000 филаментов. В качестве исходного материала для волокон можно использовать также органический полимер, как, например, полиакрилонитрил или целлюлоза, из которого могут быть изготовлены плоские формирования, как, например, ткани и ваточные холсты, как описано в DE 195 17 911A1. Если используют целлюлозу, то ее предварительно делают тугоплавкой. Можно также использовать неорганические полимеры, которые сотканы в ваточный холст. В качестве материалов можно упомянуть полисиланы, полисилазаны, карбосиланы, которые делают неплавкими, или ваточные холсты из силазанов, содержащих бор. Хорошо пропитывать ткани обладающими низкой вязкостью веществами, как,например, фурфуриловый спирт, полифенилены, полиимиды или полиакрилаты, чтобы достичь хорошего смачивания. Использованные в элементах согласно изобретению композиционные материалы наряду с карбидом кремния содержат в матрице также фазы кремния и углерода, особенно предпочтительно, если матрица содержит лишь фазы карбида кремния, кремния и углерода. Композиционный материал элементов согласно изобретению содержит, по меньшей мере, 10 мас.% карбида кремния по отношению к общей массе, предпочтительно 20 мас.% и особенно предпочтительно 30 мас.%. Составляющая часть волокон по отношению к общей массе должна составлять, по меньшей мере, 5 мас.%, 9 предпочтительно даже 10 мас.% и особенно предпочтительной является составляющая часть волокон более 15 мас.%. Далее очень предпочтительно, если композиционный материал элементов согласно изобретению и комбинированные материалы имеют вязкий характер разрушения. Для того чтобы элементы согласно изобретению и комбинированные материалы использовать также в качестве защиты против пробивания крупнокалиберными снарядами, следует применять упрочненные волокнами композиционные материалы со следующими свойствами. Хорошая защита достигается в том случае,если композиционный материал содержит по отношению к общей своей массе 40-85 мас.%, предпочтительно 55-80 мас.% и особенно предпочтительно 65-75 мас.% карбида кремния, 5-55 мас.%,предпочтительно 10-40 мас.% и особенно предпочтительно 15-25 мас.% углерода (включая волокна) и 0-30 мас.%, предпочтительно 2-20 мас.% и особенно предпочтительно 5-15 мас.% кремния. Здесь доля волокон по отношению к общей массе должна составлять 5-40 мас.%, предпочтительно 8-30 мас.% и особенно предпочтительно 10-20 мас.%. Далее, средняя длина волокна упрочняющих волокон лежит при этом в диапазоне 0,2-15 мм, предпочтительно 0,5-5 мм и особенно предпочтительно 1-2 мм. Кроме того, волокна покрыты, по меньшей мере, одним слоем углерода. Элемент из такого композиционного материала препятствует пробиванию пулями с кинетической энергией до 942,9 Дж, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 20-100 мм, предпочтительно 24-60 мм и особенно предпочтительно 28-40 мм. Пробивание пулями с кинетической энергией до 1510 Дж предотвращается, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара составляет 25-100 мм, предпочтительно 28-70 мм и особенно предпочтительно 36-50 мм. Кроме того, он предотвращает пробивание снарядами с минимальной кинетической энергией до 1805 Дж, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара составляет 32-100 мм, предпочтительно 36-80 мм и особенно предпочтительно 40-60 мм. Далее, элемент из такого композиционного материала препятствует пробиванию пулями с головкой в виде вершины конуса с мягким ядром из свинца и оболочкой из стали, массой до 10,2 г и скоростью пули до 430 м/с, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара составляет 20-100 мм, предпочтительно 24-60 мм и особенно предпочтительно 28-40 мм. Пробиванию пулями с плоской головкой с мягким ядром из свинца и оболочкой из меди, массой до 15,6 г и скоростью пули до 440 м/с он препятствует, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 25-100 мм, предпочти 003049 10 тельно 28-70 мм и особенно предпочтительно 36-50 мм. Кроме того, пробивание пулями с заостренной головкой с мягким ядром из свинца со стальным пенетратором и оболочкой из меди массой до 4,0 г и скоростью пули до 950 м/с предотвращается, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 32-100 мм, предпочтительно 36-80 мм и особенно предпочтительно 40-60 мм. Комбинированный материал из элемента,выполненного из такого композиционного материала, и ткани из упрочняющих волокон,имеющей толщину предпочтительно до 15 мм,которые соединены между собой с помощью клея, препятствует пробивание пулями с кинетической энергией до 942,9 Дж, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара составляет 3,2-30 мм, предпочтительно 4,5-25 мм и особенно предпочтительно 6-20 мм. Пробивание пуль с кинетической энергией до 1510 Дж он предотвращает, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара составляет 4-40 мм, предпочтительно 5,5-30 мм и особенно предпочтительно 7,5-25 мм. Кроме того, он предотвращает пробивание пулями с кинетической энергией до 1805 Дж, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 4,8-50, предпочтительно 6-40 и особенно предпочтительно 8-30 мм. Пробивание пулями с кинетической энергией до 2105 Дж он предотвращает, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 5,5-50 мм, предпочтительно 7-40 мм и особенно предпочтительно 10-30 мм. Пробивание пулями с кинетической энергией до 3272 Дж он предотвращает, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 8-50 мм, предпочтительно 10-40 мм и особенно предпочтительно 12-30 мм. Далее, комбинированный материал из элемента из такого композиционного материала и ткани из упрочняющих волокон, которая имеет толщину предпочтительно до 15 мм, которые соединены между собой с помощью клея, предотвращает пробивание пулями с головкой в виде вершины конуса с мягким ядром из свинца и оболочкой из стали массой до 10,2 г и скоростью пули до 430 м/с, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 3,2-30 мм, предпочтительно 4,5-25 мм и особенно предпочтительно 6-20 мм. Пробивание пулями с плоской головкой с мягким ядром из свинца и оболочкой из меди массой до 15,6 г и скоростью пули до 440 м/с он предотвращает, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 4-40 мм, предпочтительно 5,5-30 мм и особенно предпочтительно 7,5-25 мм. Кроме того, он предотвращает пробивание пулями с заостренной головкой, с мягким ядром из свинца со стальным пенетратором и оболочкой из 11 меди, с массой до 4,0 г и со скоростью пули до 950 м/с, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 4,8-50 мм, предпочтительно 6-40 мм и особенно предпочтительно 8-30 мм. Пробивание пулями с головкой в виде вершины конуса, с мягким ядром из свинца и стальным пенетратором и оболочкой из меди, с массой до 7,9 г и скоростью удара пули до 730 м/с он предотвращает, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 5,5-50 мм, предпочтительно 7-40 мм и особенно предпочтительно 10-30 мм. Пробивание пулями с заостренной головкой, с мягким ядром из свинца и оболочкой из стали, с массой до 9,5 г и скоростью пули до 830 м/с он предотвращает,если минимальная толщина элемента в направлении удара пули составляет 8-50 мм, предпочтительно 10-40 мм и особенно предпочтительно 12-30 мм. Особенно хорошая защита достигается в том случае, если композиционный материал по отношению к своей общей массе содержит 5580 мас.%, предпочтительно 65-75 мас.% карбида кремния, 10-40 мас.%, предпочтительно 15-25 мас.% углерода (включая волокна) и 2-20 мас.%,предпочтительно 5-15 мас.% кремния. Здесь составляющая часть волокон по отношению к общему весу должна составлять 8-30 мас.%,предпочтительно 10-20 мас.%. Далее, при этом средняя длина волокна упрочняющих волокон лежит в диапазоне 0,5-5 мм, предпочтительно 12 мм. Кроме того, волокна покрыты, по меньшей мере, одним слоем графитизированного углерода. Элемент из такого композиционного материала препятствует пробиванию пулей с кинетической энергией до 942,9 Дж, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 15-100 мм, предпочтительно 19-60 мм и особенно предпочтительно 23-40 мм. Пробивание пулями с кинетической энергией до 1510 Дж он предотвращает в том случае, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 20-100 мм, предпочтительно 25-70 мм и особенно предпочтительно 30-50 мм. Кроме того,он препятствует пробиванию пулями с кинетической энергией до 1805 Дж, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 25-100 мм, предпочтительно 31-80 мм и особенно предпочтительно 37-60 мм. Далее, элемент из такого композиционного материала препятствует пробиванию пулями с головкой в виде вершины конуса, с мягким ядром из свинца и оболочкой из стали, с массой до 10,2 и скоростью пули до 430 м/с, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 15-100 мм,предпочтительно 19-60 мм и особенно предпочтительно 23-40 мм. Пробивание пулями с пло 003049 12 ской головкой, с мягким ядром из свинца и оболочкой из меди, с массой до 15,6 г и скоростью пули до 440 м/с он предотвращает, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 20-100 мм, предпочтительно 25-70 мм и особенно предпочтительно 30-50 мм. Кроме того, он препятствует пробиванию пулями с заостренной головкой, с мягким ядром из свинца со стальным пенетратором и полной оболочкой из меди, с массой до 4,0 г и скоростью пули до 950 м/с, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 25-100 мм, предпочтительно 31-80 мм и особенно предпочтительно 37-60 мм. Комбинированный материал из элемента,состоящего из такого композиционного материала, с тканью из упрочняющих волокон, которая имеет толщину предпочтительно до 15 мм, которые связаны друг с другом с помощью клея, препятствует пробиванию пулями с кинетической энергией до 942,9 Дж, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 2,4-30 мм, предпочтительно 3,5-25 мм и особенно предпочтительно 5-20 мм. Пробивание пулями с кинетической энергией до 1510 Дж он предотвращает, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 3-40 мм,предпочтительно 4,5-30 мм и особенно предпочтительно 6,5-25 мм. Кроме того, он препятствует пробиванию пулями с кинетической энергией до 1805 Дж, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 3,6-50 мм, предпочтительно 540 мм и особенно предпочтительно 7-30 мм. Он препятствует пробиванию пулями с кинетической энергией до 2105 Дж, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 4-50 мм, предпочтительно 6-40 мм и особенно предпочтительно 8-30 мм. Пробивание пулями с кинетической энергией до 3272 Дж он предотвращает, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 6-50 мм, предпочтительно 7,5-40 мм и особенно предпочтительно 9-30 мм. Далее, комбинированный материал из элемента, выполненного из такого композиционного материала, и ткани из упрочняющих волокон,которая имеет толщину предпочтительно до 15 мм, которые связаны друг с другом с помощью клея, препятствует пробиванию пулями с головкой в виде вершины конуса, с мягким ядром из свинца и оболочкой из стали, с массой до 10,2 г и скоростью пули до 430 м/с, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 2,4-30 мм, предпочтительно 3,5-25 мм и особенно предпочтительно 5-20 мм. Пробиванию пулями с плоской головкой, с мягким ядром из свинца и оболочкой из меди, с массой до 15,6 г и скоростью пули до 13 440 м/с он препятствует, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 3-40 мм, предпочтительно 4,530 мм и особенно предпочтительно 6,5-25 мм. Кроме того, он препятствует пробиванию пулями с заостренной головкой, с мягким ядром из свинца со стальным пенетратором и оболочкой из меди, с массой до 4,0 г и скоростью пули до 950 м/с, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 3,6-50 мм, предпочтительно 5-40 мм, и особенно предпочтительно 7-30 мм, и особенно предпочтительно 8-30 мм. Пробиванию пулями с головкой в виде вершины конуса, с мягким ядром из свинца и стальным пенетратором и оболочкой из меди, с массой до 7,9 г и скоростью пули до 730 м/с он препятствует, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 4-50 мм,предпочтительно 6-40 мм и особенно предпочтительно 8-30 мм. Пробиванию пулями с заостренной головкой, с мягким ядром из свинца и оболочкой из стали, с массой до 9,5 г и скоростью пули до 830 м/с он препятствует, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 6-50 мм,предпочтительно 7,5-40 мм и особенно предпочтительно 9-30 мм. Замечательная защита достигается в том случае, если композиционный материал содержит по отношению к своей общей массе 65-75 мас.% карбида кремния, 15-25 мас.% углерода(включая волокна) и 5-15 мас.% кремния. Здесь доля волокон должна составлять 10-20 мас.% относительно общей массы. Далее, средняя длина волокна упрочняющих волокон лежит при этом в диапазоне 1-2 мм. Кроме того, волокна покрыты, по меньшей мере, тремя слоями графитизированного углерода. Элемент из такого композиционного материала препятствует пробиванию пулями с кинетической энергией до 942,9 Дж, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 12-100 мм, предпочтительно 15-60 мм и особенно предпочтительно 18-40 мм. Пробиванию пулями с кинетической энергией до 1510 Дж он препятствует, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 16-100 мм,предпочтительно 20-70 мм и особенно предпочтительно 24-50 мм. Кроме того, он препятствует пробиванию пулями с кинетической энергией до 1805 Дж, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 20-100 мм, предпочтительно 24-80 мм и особенно предпочтительно 28-60 мм. Далее, элемент из такого композиционного материала препятствует пробиванию пулями с головкой в виде вершины конуса, с мягким ядром из свинца и оболочкой из стали, с массой до 10,2 г и скоростью пули до 430 м/с, если минимальная толщина элемента параллельно на 003049 14 правлению удара пули составляет 12-100 мм,предпочтительно 15-60 мм и особенно предпочтительно 18-40 мм. Пробиванию пулями с плоской головкой, с мягким ядром из свинца и оболочкой из меди, с массой до 15,6 г и скоростью пули до 440 м/с он препятствует, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 16-100 мм, предпочтительно 20-70 мм и особенно предпочтительно 24-50 мм. Кроме того, он препятствует пробиванию пулями с заостренной головкой, с мягким ядром из свинца со стальным пенетратором и оболочкой из меди, с массой до 4,0 г и скоростью пули до 950 м/с, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 20-100 мм, предпочтительно 24-80 мм и особенно предпочтительно 28-60 мм. Комбинированный материал из элемента,выполненного из такого композиционного материала, и ткани из упрочняющих волокон, которая предпочтительно имеет толщину до 15 мм, которые соединены друг с другом с помощью клея, препятствует пробиванию пулями с кинетической энергией до 942,9 Дж, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 2-30 мм, предпочтительно 2,5-25 мм и особенно предпочтительно 4-20 мм. Пробиванию пулями с кинетической энергией до 1510 Дж он препятствует, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 2,5-40 мм,предпочтительно 3-30 мм и особенно предпочтительно 5,5-25 мм. Кроме того, он препятствует пробиванию пулями с кинетической энергией до 1805 Дж, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 3-50 мм, предпочтительно 4-40 мм и особенно предпочтительно 6-30 мм. Пробиванию пулями с кинетической энергией до 2105 Дж он препятствует, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 3,5-50 мм, предпочтительно 4,5-40 мм и особенно предпочтительно 7-30 мм. Пробиванию пулями с кинетической энергией до 3272 Дж он препятствует, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 5-50 мм, предпочтительно 6-40 мм и особенно предпочтительно 8-30 мм. Далее, комбинированный материал из элемента, выполненного из такого композиционного материала, и ткани из упрочняющих волокон, которая предпочтительно имеет толщину до 15 мм,которые соединены друг с другом с помощью клея, препятствует пробиванию пулями с головкой в виде вершины конуса, с мягким ядром из свинца и оболочкой из стали, с массой до 10,2 г и скоростью пули до 430 м/с, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 2-30 мм, предпочтительно 2,5-25 мм и особенно предпочтительно 4-20 мм. Пробиванию пулями с плоской головкой, с мяг 15 ким ядром из свинца и оболочкой из меди, с массой до 15,6 г и скоростью пули до 440 м/с он препятствует, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 2,5-40 мм, предпочтительно 3-30 мм и особенно предпочтительно 5,5-25 мм. Кроме того, он предотвращает пробивание пулями с заостренной головкой, с мягким ядром из свинца со стальным пенетратором и оболочкой из меди,с массой до 4,0 г и скоростью пули до 950 м/с,если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 3-50 мм,предпочтительно 4-40 мм и особенно предпочтительно 6-30 мм. Пробиванию пулями с головкой в виде вершины конуса, с мягким ядром из свинца и стальным пенетратором и оболочкой из меди, с массой до 7,9 г и скоростью пули до 730 м/с он препятствует, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 3,5-50 мм, предпочтительно 4,5-40 мм и особенно предпочтительно 7-30 мм. Пробиванию пулями с заостренной головкой, с мягким ядром из свинца и оболочкой из стали, с массой до 9,5 г и скоростью пули до 830 м/с он препятствует, если минимальная толщина элемента параллельно направлению удара пули составляет 5-50 мм, предпочтительно 640 мм и особенно предпочтительно 8-30 мм. В дополнение к волокнам в матрицу можно ввести наполнители. В качестве наполнителей пригодными являются, в частности, силициды, карбиды, бориды, металлы и углерод,например, в форме сажи, графита, кокса или смесей из них. Особенно интересными здесь являются карбиды кремния, В 4 С, сажа, графит или бориды циркония. Применение сажи и/или графита особенно предпочтительно, так как с помощью этих веществ становится возможным хорошее превращение в SiC. Применение В 4 С в настоящее время является обычным для использования, если нужно достичь высокой твердости композиционного тела. Бориды циркония используют из-за их высокой термостойкости. Поэтому при их применении для используемых согласно изобретению композиционных тел следует ожидать преимуществ, в особенности при обстреле трассирующими боеприпасами. Если же нужны композиционные тела с особенно низким удельным весом, то предпочтительно использовать иные наполнители, чем борид циркония, который имеет высокую плотность. Количество используемых при необходимости наполнителей можно определить в зависимости от достигаемых свойств. При применении реакционноспособных наполнителей, как,например, сажа или графит, количество находится предпочтительно в диапазоне до 40 мас.% относительно исходной смеси. При повышенных количествах может возникнуть деформация тела или также образование трещин. Более предпочтительным является количество до 30 мас.%. Если используют нереакционноспособные на 003049 16 полнители, как, например, SiC, то возможны также большие количества. Составляющая часть таких наполнителей зависит, в основном, от хрупкости и твердости, которые нужно установить. Значительное преимущество применения упрочненного волокнами композиционного материала с керамической матрицей заключается в том, что элементы можно изготовить непосредственно в форме желательной структурной конструктивной детали, так что могут быть исключены операции формования после изготовления элемента и таким образом получается дальнейшее снижение затрат при изготовлении, например, защитных или бронирующих пластин. С точки зрения высокой прочности на разрыв элементов не является непременно необходимым снабдить элементы согласно изобретению упрочняющей подложкой с обратной стороны, при этом упрочняющий материал композиционного материала, как, например, волокнистая ткань(например, арамидные волокна) или металлические пластины, наклеивают на обратную сторону, чтобы получить прочную при бомбардировке броневую пластину. Тем не менее, само тело из композиционного материала уже может представлять собой эту броневую пластину. Разумеется, толщина элемента согласно изобретению, состоящего из композиционного материала, больше, чем потребуется для элемента,если подготавливают комбинированный материал согласно изобретению такого же действия с помощью упрочняющей подложки обратной стороны. Изготовление, по меньшей мере, отчасти упрочненного углеродными и/или графитовыми волокнами композиционного материала с керамической матрицей, которая содержит карбид кремния, можно осуществить способом, известным, например, из DE 197 11 829 C1 или DE 197 10 105 А 1. На оба эти документа делается ссылка в отношении способа изготовления. В основном, для изготовления C/SiCкерамик, упрочненных волокнами, можно использовать все известные способы. При способах, приведенных выше, для изготовления композиционных материалов, в которые вводятся отдельные волокна (или штапельки волокон),проводят следующие операции. Введенные волокна, которые описаны, например, в DE 197 11 829 C1 и DE 197 10 105 А 1,подвергают предварительной обработке или изготавливают и с помощью смесителя смешивают со смолой, поставляющей углерод, и через пресс-форму придают исходную форму и отверждают при температуре примерно до 150 С. Полученное таким образом фасонное тело(CFC-заготовка) подвергают пиролизу при температурах примерно до 1000 С и, возможно,затем графитизируют при температурах примерно до 2000 С. 17 Полученную таким образом CFC-заготовку после этого пропитывают жидким кремнием в вакууме при температурах примерно до 1800 С. При этом большая часть матричного углерода в процессе экзотермической реакции с введенным кремнием превращается в карбид кремния. Благодаря специальной предварительной обработке волокон углеродные волокна при этой реакции сохраняются и могут, таким образом, способствовать дуктилизации керамики. Точно так же могут использоваться известные 2D- и 3D-CFC-тканевые структуры с повышенными объемными содержаниями волокон, которые, между прочим, можно изготовлять непосредственно из плоских волоконных образований полиакрилонитрила способом прямого окисления и последующего пиролиза. При этом, в частности, осуществляются следующие стадии способа. Упрочняющую структуру углеродных волокон приводят в форму, которая соответствует желательной конечной форме. При 130 С волокна пропитывают в вакууме и под давлением матрицей из смолы и после отверждения и извлечения из формы при необходимости подвергают еще дополнительной обработке. Полученные таким образом CFK-заготовки подвергают затем пиролизу при температурах до 1000 С. Затем этот CFC-материал подвергают дополнительному уплотнению с помощью углеродсодержащего полимера на основе пека или смолы в одну или несколько операций, причем за каждой операцией дополнительного уплотнения следует дополнительный этап пиролиза. Таким образом получают пригодный для последующей инфильтрации CFC-материал, в котором углеродные волокна в достаточной степени защищены от воздействия, в частности,жидкого кремния. В заключение можно провести графитизацию CFC-композита при температурах примерно до 2000 С. Силицирование проводят в вакууме при температурах примерно до 1800 С. С помощью описанных выше конкретных способов можно, к примеру, непосредственно сформировать двери автомобилей или определенные компоненты самолетов. В качестве инфильтрационного материала наряду с кремнием можно рассматривать также другие материалы, которые добавляют к кремнию. В основном, используемые для инфильтрации материалы должны обладать свойством плавиться в диапазоне температур до 1800 С. В качестве других инфильтрационных материалов можно рассматривать также алюминий, бор,магний, азот, углерод и их соединения или смеси, а также силициды. Также можно инфильтрировать лишь силициды, чтобы образовать матрицу, содержащую карбид кремния. Особенно предпочтительно при изготовлении тел из композиционных материалов использовать в качестве инфильтрационного материала 18 кремний. Кремний добавляют дополнительно при добавке других веществ, предпочтительно силицидов, как, например, силициды молибдена, силициды железа, силициды хрома, силициды тантала или смеси. Такие материалы могут изменять точку плавления инфильтрационного материала. Точно так же можно использовать в качестве инфильтрационного материала полимеры на основе кремния. Примерами таких полимеров являются, например, борсодержащие полисилазаны. Далее приводятся примеры выполнения для более подробного пояснения этого изобретения. Примеры 1 и 2. Изготовление элементов из упрочненного волокнами композиционного материала с керамической матрицей. Вначале был изготовлен препрег из 3 Куглеродных штапельков волокон (3000 отдельных филаментов), причем углеродные волокна были изготовлены на базе PAN-волокон. Для этого штапельки волокон сплели в саржевую ткань, затем ткань смочили фенольной смолой(тип резола) и с обеих сторон снабдили разделительной бумагой. После этого смоченную в смоле ткань нагрели до 130 С, чтобы получить клейкость препрега. Затем пластины препрега были наложены друг на друга и спрессованы в прессованное тело. После этого оно было подвергнуто обжигу при 900 С, причем кривая обжига в диапазоне между 400 и 600 С имела подъем 5 С/мин. Полученное таким образом CFC-тело трижды последовательно пропитали вначале в каменноугольном пеке с температурой размягчения 60 С, а затем подвергли обжигу при температуре 900 С, чтобы его потом подвергнуть дальнейшему уплотнению. Полученное таким образом CFC-тело вначале измельчили в щековой дробилке (изготовитель: Fa. Alpine Hosokava), а после этого разрезали в ножевой мельнице (изготовитель: Fa. Alpine Hosokava) на волоконные штапельки. В заключение волоконные штапельки отсортировали на отдельные фракции волокон в ситовой установке с качающимися ситами, причем ситовые вставки (площадь сита 1,15 м 2) имели ширину ячейки в свету 0,5, 1, 2, 3, 4 и 6 мм в соответствии с ISO 9044. В результате этого процесса просеивания были получены различные фракции волокон, вследствие чего, среди прочих, имелись фракция А с волокнами длиной 12,45-17,55 мм и шириной 660 мкм-2,26 мм,фракция В с волокнами длиной 8,5-13,5 мм и шириной 690 мкм-2,21 мм, фракция С с волокнами длиной 5,5-10,5 мм и шириной 760 мкм 2,16 мм, фракция D с волокнами длиной 0,2-3 мм и шириной 200 мкм-1 мм, фракция Е с волокнами длиной 0,1-3 мм и шириной 50-500 мкм 19 и фракция F с волокнами длиной до 0,3 мм и шириной 8-200 мкм. Затем для образцов примера 1 были изготовлены смесь 1 из 70% общей массы волокон в соответствии с составом 35% фракции D, 35% фракции Е и 30% фракции F и в качестве связующего 30% общей массы фенольной смолы(тип резола) и для образцов примера 2 смесь 2 из 70% общей массы волокон согласно составу 12% фракции А, 18% фракции В, 40% фракции С и 30% фракции D и в качестве связующего 21% фенольной смолы (тип резола) и 9% общей массы каменноугольного пека (точка размягчения: 230 С) в смесителе с Z-образным месильным рычагом (изготовитель: Fa. WernerPfleiderer) после 15 мин смешивания при числе оборотов 30 л/мин. Затем соответственно 1200 г смеси 1 спрессовали в штамповочном прессе в квадратной пресс-форме с боковыми сторонами 325 мм при удельном давлении 12 кП/см 2 и температуре 130 С. Эту температуру выдерживали в течение 3 ч при постоянном давлении прессования. После охлаждения до 30 С отвержденная пластина была извлечена из прессформы. Таким путем были получены CFKпластины высотой (толщиной) 10 мм и плотностью 1,2 г/см 3. Аналогично из соответственно 5100 г смеси 2 были получены пластины толщиной 38 мм и плотностью 1,18 г/см 3. Затем проводили карбонизацию образцов при 900 С в защитной атмосфере (скорость нагрева 2 К/мин). Охлаждение пластин до комнатной температуры проводили без регулирования со скоростью до 10 К/мин. После карбонизации пластины имели плотность 1,05 г/см 3 (пример 1) и 1,03 г/см 3 (пример 2). В заключение проводили инфильтрацию образцов при 1700 С жидким кремнием в вакууме в высокотемпературной печи при введении кремния (размер зерен до 5 мм) в полуторакратном количестве от массы образцов, благодаря чему была получена SiC-структура матрицы образцов. При этом силицирование проводили вначале при подъеме температуры 10 К/мин,до 1400 С, а затем 5 К/мин до 1800 С. Температуру выдерживали 45 мин, затем последовало падение температуры с 5 К/мин до 1400 С и затем нерегулированное охлаждение. Полученные таким образом композиционные материалыC/SiC имели плотность 2,4 и 2,35 г/см 3. Полученные таким образом пластины из композиционного материала C/SiC примера 1 имели составляющую часть волокон относительно общей массы 15% и следующий состав относительно общей массы: 68% карбида кремния, 22% углерода и 10% кремния. Средняя длина волокон составила 1,5 мм. Пластины из композиционного материала C/SiC примера 2 имели составляющую часть волокон относительно общей массы 17% и следующий состав относительно общей массы: 58% карбида кремния, 31% угле 003049 20 рода и 11% кремния. Средняя длина волокна упрочняющих волокон составила 10 мм. Пример 3. Изготовление элемента из упрочненного волокнами композиционного материала с керамической матрицей, с упрочнением на обратной стороне. Изготовленные в соответствии с примером 1 пластины толщиной 10 мм, чтобы их использовать для защиты против обстрела, дополнительно снабдили обычной, расположенной с обратной стороны упрочняющей подложкой(Backing). Для этого обратную сторону керамической пластины подвергли пескоструйной обработке кварцевым песком, а затем на обратную сторону пластины из С/SiC наклеили 10 слоев ткани Т 750 из арамидных волокон (Akzo Nobel,Германия) с PUR-Kleber SIKAFLEX 255 FC(изготовитель: Sika Chemie GmbH, Германия) и грунтовкой для повышения адгезии. Результаты опытов по обстрелу Были проведены опыты по обстрелу с элементами, состоящими из упрочненных волокнами композиционных материалов с керамической матрицей с упрочняющей подложкой на обратной стороне согласно примеру 3 и без упрочняющей подложки на обратной стороне согласно примеру 2. Методика опыта состояла в испытании на прострел согласно Euro-Norm,DIN EN 1523. Требования испытаний состояли в препятствовании прострелу в соответствии с классами сопротивления согласно табл. 1 EuroNorm, DIN EN 1522. Для построения опыта пластины прикрепляли к подставке, причем испытуемый образец закрепляли под углом 90 к направлению выстрела. Дальность выстрела составляла 5 или 10 м. Рассеяние составило 12010 мм. Вначале опыты по обстрелу были проведены на пластинах размером 325 х 278 х 38 мм, которые изготовили из пластин согласно примеру 2. Было обнаружено, что пластины устояли в следующих опытах по обстрелу, причем в каждом случае было произведено, по меньшей мере,три выстрела на пластину. Опыт 1 (класс обстрела FB 3). В качестве оружия был использован тип оружия Prflauf калибра 357 Magnum, и пуля имела оболочку из стали, головку в виде вершины конуса и мягкое ядро из свинца. Вес пули был примерно 10,2 г. Контрольное расстояние составляло 5 м. Скорость пули составила 430 м/с,энергия пули - 942,9 Дж. Опыт 2 (класс обстрела FB 4). В качестве оружия был использован тип оружия Prflauf калибра 44 Rem. Magnum, и пуля имела оболочку из меди, плоскую головку и мягкое ядро из свинца. Вес пули был примерно 15,6 г. Контрольное расстояние составляло 5 м. Скорость пули составила 440 м/с, энергия пули 1510 Дж. 21 Оказалось, что пластины при этом опыте также проявили стойкость при многократном обстреле, если пули попадали на расстоянии 50 мм,что соответствует действию автоматического оружия (способность выдерживать несколько попаданий). Опыт 3 (класс обстрела FB 5). В качестве оружия был использован тип оружия Prflauf калибра 5,56 х 45 мм, и пуля имела оболочку из меди, заостренную головку и мягкое ядро из свинца, со стальным пенетратором (тип SS 109). Вес пули был примерно 4,0 г. Контрольное расстояние составляло 10 м. Скорость пули составила 950 м/с, энергия пули 1805 Дж. При всех этих опытах по обстрелу крупноформатных защитных элементов из композиционного материала C/SiC не обнаружилось никакой трещины в элементах, которая препятствовала бы дальнейшему использованию в качестве защиты. Кроме того, опытам по обстрелу были подвергнуты элементы размером 300 х 300 мм согласно примеру 3, которые содержали лишь комбинированную пластину из C/SiC толщиной 10 мм и упрочняющую подложку на обратной стороне. Опыт 4 (класс обстрела FB 3). В качестве оружия был использован тип оружия Prflauf калибра 357 Magnum, и пуля имела оболочку из стали, головку в виде вершины конуса и мягкое ядро из свинца. Вес пули был примерно 10,2 г. Контрольное расстояние составило 5 м. Скорость пули была 430 м/с,энергия пули - 942,9 Дж. Опыт 5 (класс обстрела FB 4). В качестве оружия был использован тип оружия Prflauf калибра 44 Rem. Magnum, и пуля имела оболочку из меди, плоскую головку и мягкое ядро из свинца. Вес пули был примерно 15,6 г. Контрольное расстояние составило 5 м. Скорость пули была 440 м/с, энергия пули 1510 Дж. Оказалось, что пластины при этом опыте также устойчивы против многократного обстрела, если пули попадают на расстоянии 50 мм,что соответствует действию автоматического оружия (способность выдерживать несколько попаданий). Опыт 6 (класс обстрела FB 4+). В качестве оружия был использован Калашников АК 47 калибра 7,62x39 мм, и пуля имела оболочку из меди, головку в виде вершины конуса и мягкое ядро из свинца со стальным пенетратором. Вес пули был 7,9 г. Контрольное расстояние составляло 10 м. Скорость пули составила 730 м/с, энергия пули - 2105 Дж. Опыт 7 (класс обстрела FB 5). В качестве оружия был использован тип оружия Prflauf калибра 5,56 х 45 мм, и пуля имела оболочку из меди, заостренную головку и мягкое ядро из свинца со стальным пенетрато 003049 22 ром (тип SS 109). Вес пули был примерно 4,0 г. Контрольное расстояние составило 10 м. Скорость пули составила 950 м/с, энергия пули 1805 Дж. Опыт 8 (класс обстрела FB 6). В качестве оружия был использован тип оружия Prflauf калибра 7,62 х 51 мм, и пуля имела оболочку из стали, заостренную головку и мягкое ядро из свинца. Вес пули был примерно 9,5 г. Контрольное расстояние составило 10 м. Скорость пули была 830 м/с, энергия пули 3272 Дж. Также при этих опытах по обстрелу крупноформатных защитных элементов из композиционного материала C/SiC с упрочняющей подложкой на обратной стороне не обнаружилось никакой трещины в элементе, которая бы препятствовала дальнейшему применению для защиты. Температура окружающей среды при испытаниях по обстрелу составляла 20-22 С. На основании приведенных выше результатов видно, что элементы из композиционных материалов C/SiC с упрочняющей подложкой на обратной стороне и без нее можно обстреливать не разрушая их. Пластины проявляют при этом устойчивость также при высоких требованиях. В частности, толщину пластин из C/SiC при упрочняющей подложке на обратной стороне, нанесенной в соответствии с традиционной технологией, можно выбрать настолько малой, чтобы получить экономически выгодное использование и, тем не менее, обеспечить высокую защиту. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Применение элементов из упрочненного волокнами композиционного материала с керамической матрицей, содержащей, по меньшей мере, 10 мас.% карбида кремния и, по меньшей мере, 5 мас.% углерода, причем доля углеродных и/или графитовых волокон относительно массы волокон составляет, по меньшей мере, 5 мас.%, для частичного или полного поглощения,по меньшей мере, ударной, концентрированной нагрузки, причем, по меньшей мере, один из размеров элемента в направлении перпендикулярно нагрузке составляет, по меньшей мере, 3 см. 2. Применение по п.1 для частичного или полного поглощения, по меньшей мере, ударной, концентрированной нагрузки, причем керамическая матрица композиционного материала содержит также фазы углерода и/или кремния. 3. Применение, по меньшей мере, по любому из п.1 или 2 для частичного или полного поглощения, по меньшей мере, ударной, концентрированной нагрузки, причем композиционные материалы, из которых состоят элементы,содержат также или лишь исключительно во 23 локна из окиси алюминия, и/или волокна из нитрида кремния, и/или Si/B/C/N-волокна. 4. Применение, по меньшей мере, по любому из пп.1-3 для частичного или полного поглощения, по меньшей мере, ударной, концентрированной нагрузки, причем волокна композиционных материалов, из которых состоят элементы, имеют покрытие. 5. Применение по п.4 для частичного или полного поглощения, по меньшей мере, ударной, концентрированной нагрузки, причем покрытие волокон композиционных материалов,из которых состоят элементы, состоят, по меньшей мере, из одного слоя углерода и/или графита. 6. Применение по п.5 для частичного или полного поглощения, по меньшей мере, ударной, концентрированной нагрузки, причем волокна композиционных материалов, из которых состоят элементы, соединены с оболочкой из частично превращенного в карбид кремния углерода. 7. Применение, по меньшей мере, по любому из пп.1-6, причем ударная нагрузка осуществляется осколками гранаты или посредством обстрела пулями различного вида. 8. Применение элементов, по меньшей мере, по любому из пп.1-6 для броневой защиты. 9. Применение элементов, по меньшей мере, по любому из пп.1-6 в качестве структурной конструктивной детали. 10. Применение, по меньшей мере, по любому из п.8 или 9 при броневой защите автомобилей, военных транспортных средств, включая танки, самолеты, вертолеты, суда, рельсовые транспортные средства, космические летательные аппараты, и неподвижных объектов, в частности зданий и сейфов. 11. Применение элементов, по меньшей мере, по любому из пп.1-6 в защитных жилетах. 12. Применение по пп.1-11, причем элементы имеют вязкий характер разрушения и с помощью клеящего вещества соединены с упрочняющей подложкой с образованием комбинированного материала. 13. Применение элементов по пп.1-11,причем элементы с помощью клеящего вещест 24 ва соединены с упрочняющей подложкой из тканей, состоящих из волокон, в частности из арамидных волокон, или из металлических пластин с образованием комбинированного материала. 14. Применение по п.1 элементов из упрочненного углеродными и/или графитовыми волокнами композиционного материала с керамической матрицей, причем композиционный материал содержит 40-85 мас.% карбида кремния, 5-55 мас.% углерода и 0-30 мас.% кремния по отношению к общей массе композиционного материала, при этом доля волокон в композиционном материале составляет 5-40 мас.% от общей массы, средняя длина волокна упрочняющих волокон составляет 0,2-15 мм и волокна покрыты, по меньшей мере, одним слоем углерода, для полного поглощения нагрузки от пуль,причем элементы имеют минимальную толщину параллельно направлению удара пули, равную 12 мм. 15. Применение по п.14, причем элементы из композиционных материалов соединены с тканью из упрочняющих волокон с помощью клеящего вещества, при этом элементы имеют минимальную толщину параллельно направлению удара пули, равную 2 мм. 16. Применение по п.14, причем доля карбида кремния в массе композиционного материала составляет 65-75 мас.%. 17. Применение по п.14, причем доля углерода в массе композиционного материала составляет 15-25 мас.%. 18. Применение по п.14, причем доля кремния в массе композиционного материала составляет 5-15 мас.%. 19. Применение по п.14, причем доля волокон в массе композиционного материала составляет 10-20 мас.%. 20. Применение по п.14, причем волокна покрыты, по меньшей мере, одним слоем графитизированного углерода. 21. Применение по п.14, причем волокна покрыты, по меньшей мере, тремя слоями графитизированного углерода.