弾道用シリコンカーバイドについてどれくらい知っていますか？

私たちは映画でよくこんなシーンを見ます：銃撃戦が勃発し、弾丸が飛び交い、主人公は胸に銃弾を受けても、予想通り意識を取り戻し、ジャケットを開けて、完全に無傷の防弾チョッキを見せ、衝撃で変形した弾丸が光り輝いています。このような防弾チョッキは現実生活中にも本当に存在するのでしょうか、それとも映画だけの話なのでしょうか？

防弾チョッキと硬い装甲プレートは、すでに法執行機関や軍隊の標準装備となっています。しかし、ソフトボディアーマーの保護レベルは低く、低速の弾丸しか防ぐことができません。高速の弾丸に対しては、通常ソフトチョッキに挿入されるハードアーマープレートの助けが必要です。これは追加の保護を提供します。ソフトボディアーマーと比較すると、硬い保護インサートははるかに重いですが、一般的なセラミック複合プレートでも人々の重量、性能、価格の要件を満たすことができます。現在、多くの種類の防弾セラミックスがありますが、その中でもシリコンカーバイドは高強度と軽量さから理想的な防弾装備の材料として認識されています。シリコンカーバイド（SiC）には主に2つの結晶構造があり、立方晶系のβ-SiCと六方晶系のα-SiCがあります。シリコンカーバイドは強い共有結合を持つ化合物で、Si-Cのイオン結合は約12%しかありませんが、これによりSiCには多くの利点があります。例えば、優れた機械的特性、高い酸化耐性、良好な摩耗抵抗性、低い摩擦係数などです。さらに、熱的安定性が良く、高温強度が高く、熱膨張率が低く、熱伝導率が高く、熱衝撃抵抗性と化学腐食抵抗性も良好です。これらすべての特性により、各国の軍事専門家に好まれ、多くの分野で広範な応用がされています。しかし、SiCには致命的な欠点があります――分子構造上、靭性が低いことです。衝撃が発生した際、超高的強度を持つSiCは絶対的に弾丸の巨大な運動エネルギーを防ぎ、瞬時に弾丸を粉々にしますが、この過程で靭性が低いため、SiC自体が亀裂が入ったり、場合によっては破片になることがあります。そのため、SiC製のプレートは連続した射撃に耐えられず、使い捨てのプレートとしてのみ使用可能です。しかし、素材分子分野の多くの研究者によれば、焼結プロセスの制御やセラミックファイバーの製造によって、理論的にはSiCの低靭性を補うことが可能であり、克服できると考えられています。これが実現すれば、SiCの防弾分野での応用が大幅に改善され、最も理想的な防弾装備の製造材料となるでしょう。