Koliko znate o balističkom silicij karbidu?

Takvu scenu obično možemo vidjeti u filmovima: izbija pucnjava, lete meci, a protagonist je napadnut metkom u prsa, ali predvidljivo, dolazi k svijesti i otvara jaknu otkrivajući netaknuti pancirni prsluk sa savršeno sjajnim metkom izniklog od udarca. Postoje li takvi panciri doista u stvarnom životu ili samo u filmovima?

Probojni prsluci i čvrsti oklopi postali su standardna oprema za policiju i vojsku. Međutim, meki pancir ima nisku razinu zaštite i može se oduprijeti samo napadu metaka male brzine, a mecima velike brzine može se oduprijeti samo uz pomoć tvrdih pancirnih ploča koje se obično umeću u mekane prsluke radi dodatne zaštite. U usporedbi s mekim pancirima, tvrdi zaštitni umeci puno su teži, ali obične keramičke kompozitne ploče mogu zadovoljiti zahtjeve ljudi u pogledu težine, performansi i cijene. Trenutačno postoje mnoge vrste neprobojne keramike, među kojima je silicijev karbid oduvijek smatran idealnim materijalom za izradu opreme otporne na metke zbog svoje velike čvrstoće i manje težine. Silicijev karbid (SIC) ima dvije glavne kristalne strukture, kubičnu β-SIC i heksagonalnu α-SIC. Silicijev karbid je spoj s jakom kovalentnom vezom, a ionska veza Si-C je samo oko 12%, što SIC-u donosi mnoge prednosti, kao što su bolja mehanička svojstva, velika otpornost na oksidaciju, dobra otpornost na trošenje i nizak koeficijent trenja. Osim toga, također ima dobru toplinsku stabilnost, visoku čvrstoću na vruće, nisku toplinsku rastezljivost, visoku toplinsku vodljivost, veliku otpornost na toplinski udar i otpornost na kemijsku koroziju, itd. Sve to čini SIC preferiranim od strane vojnih stručnjaka različitih zemalja i dobio je veliku primjenu na mnogim poljima. Međutim, SIC također ima fatalni nedostatak --- molekularna struktura određuje njegovu nisku žilavost. Kada dođe do udarca, SIC super-visoke čvrstoće može apsolutno odoljeti ogromnoj kinetičkoj energiji metka i trenutno razbiti metak u komadiće, pri čemu zbog niske žilavosti SIC puca ili se čak raspada. Stoga SIC ploče ne mogu izdržati ponovljena snimanja i mogu se koristiti samo kao jednokratne ploče. Međutim, prema mnogim istraživačima u području molekule materijala, niska žilavost SIC-a može se teoretski nadoknaditi i prevladati kontroliranjem procesa sinteriranja i pripreme keramičkih vlakana. Jednom kada se realizira, uvelike će poboljšati primjenu SIC-a u polju otpornosti na metke, čineći ga najidealnijim materijalom za proizvodnju opreme otporne na metke.