Quanto ne sai sul carburo di silicio balistico?

Di solito possiamo vedere una scena del genere nei film: scoppia uno scontro a fuoco, volano proiettili e il protagonista viene attaccato da un proiettile al petto, ma, prevedibilmente, riprende conoscenza e apre la giacca per rivelare un giubbotto antiproiettile intatto con un proiettile lucente perfettamente esplose a causa dell'impatto. Questi giubbotti antiproiettile esistono davvero nella vita reale o solo nei film?

Giubbotti antiproiettile e armature rigide sono diventati attrezzature standard per le forze dell'ordine e i militari. Tuttavia, l'armatura morbida ha un basso livello di protezione e può resistere solo all'attacco di proiettili a bassa velocità, i proiettili ad alta velocità possono essere contrastati solo con l'aiuto di piastre di armatura dura che di solito vengono inserite nei giubbotti morbidi per fornire una protezione aggiuntiva. Rispetto all'armatura morbida, gli inserti protettivi rigidi sono molto più pesanti, ma le normali piastre composite in ceramica possono soddisfare le esigenze delle persone in termini di peso, prestazioni e prezzo. Attualmente esistono molti tipi di ceramiche antiproiettile, tra cui il carburo di silicio è sempre stato considerato il materiale ideale per realizzare apparecchiature antiproiettile grazie alla sua elevata resistenza e leggerezza. Il carburo di silicio (SIC) ha due strutture cristalline principali, β-SIC cubico e α-SIC esagonale. Il carburo di silicio è un composto con un forte legame covalente e il legame ionico del Si-C è solo del 12% circa, il che apporta numerosi vantaggi al SIC, come migliori proprietà meccaniche, grande resistenza all'ossidazione, buona resistenza all'usura e basso coefficiente di attrito. Inoltre, ha anche una buona stabilità termica, un'elevata resistenza al caldo, una bassa espansività termica, un'elevata conduttività termica, un'ottima resistenza allo shock termico e alla corrosione chimica, ecc. Tutto ciò rende il SIC preferito dagli esperti militari di diversi paesi e ha ottenuto una grande applicazione in molti campi. Tuttavia, il SIC ha anche un difetto fatale: la struttura molecolare ne determina la bassa tenacità. Quando si verifica l'impatto, con il SIC ad altissima resistenza è possibile resistere assolutamente all'enorme energia cinetica del proiettile e frantumarlo istantaneamente in pezzi, durante i quali, a causa della bassa tenacità, il SIC si rompe o addirittura si frammenta. Pertanto, le piastre SIC non possono resistere a spari ripetuti e possono essere utilizzate solo come piastre usa e getta. Tuttavia, secondo molti ricercatori nel campo delle molecole dei materiali, la bassa tenacità del SIC può essere teoricamente compensata e superata controllando il processo di sinterizzazione e la preparazione delle fibre ceramiche. Una volta realizzato, migliorerà notevolmente l'applicazione del SIC nel campo antiproiettile, rendendolo il materiale ideale per la produzione di attrezzature antiproiettile.