Combien en savez-vous sur le carbure de silicium balistique ?

On peut généralement voir une telle scène dans les films : une fusillade éclate, des balles volent, et le protagoniste est attaqué par une balle au niveau de la poitrine, mais prévisiblement, il reprend conscience et ouvre sa veste pour révéler une veste pare-balles intacte avec une balle parfaitement écrasée en forme de champignon à cause de l'impact. De telles vestes pare-balles existent-elles vraiment dans la vraie vie, ou seulement dans les films ?

Les gilets pare-balles et les plaques de blindage dur sont devenus des équipements standards pour les forces de l'ordre et l'armée. Cependant, la protection corporelle souple a un niveau de protection faible et ne peut résister qu'à l'attaque de balles à faible vitesse ; les balles à haute vitesse ne peuvent être arrêtées qu'avec l'aide de plaques de blindage dur, qui sont généralement insérées dans des gilets souples pour fournir une protection supplémentaire. Comparé à la protection corporelle souple, les inserts de protection durs sont beaucoup plus lourds, mais les plaques composites céramiques ordinaires peuvent toutes répondre aux exigences en matière de poids, de performance et de prix. Actuellement, il existe de nombreux types de céramiques pare-balles, parmi lesquels le carbure de silicium est toujours considéré comme le matériau idéal pour fabriquer des équipements de protection balistique grâce à sa grande résistance et à son poids léger. Le carbure de silicium (SiC) présente deux structures cristallines principales : le β-SiC cubique et le α-SiC hexagonal. Le carbure de silicium est un composé à liaison covalente forte, avec seulement environ 12 % de liaison ionique Si-C, ce qui confère au SiC de nombreux avantages, tels que de meilleures propriétés mécaniques, une excellente résistance à l'oxydation, une bonne résistance à l'usure et un faible coefficient de friction. De plus, il présente également une bonne stabilité thermique, une grande résistance à haute température, une faible dilatation thermique, une conductivité thermique élevée, une grande résistance aux chocs thermiques et une résistance à la corrosion chimique, etc. Tous ces aspects font que le SiC est privilégié par les experts militaires de différents pays et a trouvé une large application dans de nombreux domaines. Cependant, le SiC présente également un défaut fatal : sa structure moléculaire détermine sa faible ductilité. Lorsque l'impact se produit, avec sa super-résistance, le SiC peut absolument résister à l'énergie cinétique énorme de la balle et pulvériser instantanément la balle en morceaux. Pendant ce processus, en raison de sa faible ductilité, le SiC se fissure ou même se fragmente. Par conséquent, les plaques en SiC ne peuvent pas résister à plusieurs tirs répétés et ne peuvent être utilisées que comme des plaques jetables. Cependant, selon de nombreux chercheurs dans le domaine des molécules de matériaux, la faible ductilité du SiC pourrait théoriquement être compensée et surmontée en contrôlant le processus de frittage et la préparation de fibres céramiques. Une fois réalisé, cela améliorerait grandement l'application du SiC dans le domaine de la protection balistique, le rendant ainsi le matériau le plus idéal pour fabriquer des équipements pare-balles.