Hvor meget ved du om ballistisk siliciumkarbid?

Vi kan normalt se sådan en scene i film: der udbrister en skydevæsen, kugler fløjter, og hovedpersonen bliver ramt af en kugle på brystet, men forudsigeligt kommer han tilbage til bevidsthed og åbner sin jakke for at afsløre en udelukket kuglefyrværet vest med en skinnende kugle, der er perfekt mushroomet fra stødet. Findes sådanne kuglefyrværede veste virkelig i virkeligheden, eller kun i film?

Kuglefyrveste og hårde panserplader er blevet standardudstyr for politi og militær. Dog har blødt kropsskyttespor et lavt beskyttelsesniveau og kan kun modstå angreb af lavhastighedskugler, mens højhastighedskugler kun kan modstås med hjælp fra hårde panserplader, som normalt indflettes i bløde vester for at give yderligere beskyttelse. I forhold til blødt kropsskyttespor er de hårde beskyttende indsatser meget tyngre, men almindelige keramiske kompositplader kan alle opfylde menneskers krav til vægt, ydelse og pris. I øjeblikket findes der mange slags kuglefyrende keramik, hvoraf siliciumkarbid altid er blevet betragtet som det ideelle materiale til fremstilling af kuglefyrende udstyr på grund af dets høje styrke og lette vægt. Siliciumkarbid (SiC) har to hovedkrystalstrukturer, kubisk β-SiC og hexagonal α-SiC. Siliciumkarbid er en forbindelse med stærke kovalente bindinger, og ionic bindingen mellem Si-C er kun omkring 12%, hvilket giver SiC mange fordele, såsom bedre mekaniske egenskaber, stor oxidationsmodstand, god udholdenhed og lav friktionskoefficient. Desuden har det også god termisk stabilitet, høj varmestyrke, lav termisk udvidelse, høj termisk ledningsevne, stor varmeskattemodstand og kemisk korrosionsmodstand osv. Alt dette gør SiC populært blandt militære eksperter fra forskellige lande og har fået et bredt anvendelsesområde i mange felter. Men SiC har også en fatal fejl - molekylstrukturen bestemmer dets lave tøghed. Når der sker en kollision, kan superhøjestykket SiC absolut modstå kullets store kinetiske energi og øjeblikkeligt smadre kuglen i stykker, under hvilken proces den på grund af sin lave tøghed knækker eller endda fragmenterer. Derfor kan SiC-plader ikke klare gentagne skydninger og kan kun bruges som en gang-brugsplader. Dog mener mange forskere inden for materialemolekylefeltet, at SiCs lave tøghed teoretisk kan kompenseres og overkommes ved kontrol af sinteringsprocessen og fremstillingen af keramiske fibrer. Hvis dette realiseres, vil det markant forbedre SiCs anvendelse inden for kuglefyrende områder og gøre det til det mest ideelle materiale til fremstilling af kuglefyrende udstyr.