Hoeveel weet u over ballistisch siliciumcarbide?

We kunnen zo'n scène meestal in films zien: er barst een vuurgevecht los, kogels vliegen in het rond en de hoofdpersoon wordt aangevallen door een kogel in de borst, maar zoals te verwachten komt hij weer bij bewustzijn en opent zijn jas om een ​​intact kogelvrij vest te onthullen met een glanzende kogel perfect als paddestoelen uit de grond geschoten. Bestaan ​​dergelijke kogelwerende vesten echt in het echte leven, of alleen in films?

Kogelvrije vesten en harde pantserplaten zijn standaarduitrusting geworden voor wetshandhavers en militairen. Zachte kogelvrije vesten hebben echter een laag beschermingsniveau en kunnen alleen de aanval van kogels met lage snelheid weerstaan, kogels met hoge snelheid kunnen alleen worden weerstaan ​​met behulp van harde pantserplaten die meestal in zachte vesten worden gestoken om extra bescherming te bieden. In vergelijking met zachte kogelvrije vesten zijn harde beschermende inzetstukken veel zwaarder, maar gewone keramische composietplaten kunnen allemaal voldoen aan de eisen van mensen op het gebied van gewicht, prestaties en prijs. Momenteel zijn er vele soorten kogelvrij keramiek, waaronder siliciumcarbide altijd beschouwd als het ideale materiaal voor het maken van kogelvrij materiaal op basis van zijn hoge sterkte en lichter gewicht. Siliciumcarbide (SIC) heeft twee belangrijke kristalstructuren, kubische β-SIC en hexagonale α-SIC. Siliciumcarbide is een verbinding met een sterke covalente binding en de ionische binding van Si-C is slechts ongeveer 12%, wat SIC veel voordelen oplevert, zoals betere mechanische eigenschappen, grote oxidatieweerstand, goede slijtvastheid en lage wrijvingscoëfficiënt. Bovendien heeft het ook een goede thermische stabiliteit, hoge hete sterkte, lage thermische uitzettingsvermogen, hoge thermische geleidbaarheid, grote thermische schokbestendigheid en chemische corrosieweerstand, enz. Al deze maken SIC de voorkeur van militaire experts van verschillende landen en heeft een geweldige toepassing gekregen op veel gebieden. SIC heeft echter ook een fataal defect: de moleculaire structuur bepaalt de lage taaiheid. Wanneer de impact optreedt, kan SIC met de superhoge sterkte absoluut weerstand bieden aan de enorme kinetische energie van de kogel en de kogel onmiddellijk in stukken breken, waarbij SIC vanwege de lage taaiheid barst of zelfs fragmenteert. Daarom zijn SIC-platen niet bestand tegen herhaaldelijk schieten en kunnen ze alleen als wegwerpplaten worden gebruikt. Volgens veel onderzoekers op het gebied van materiaalmoleculen kan de lage taaiheid van SIC echter theoretisch worden gecompenseerd en overwonnen door het sinterproces en de bereiding van keramische vezels te beheersen. Eenmaal gerealiseerd, zal het de toepassing van SIC op kogelvrij gebied aanzienlijk verbeteren, waardoor het het meest ideale materiaal wordt voor het vervaardigen van kogelvrije uitrusting.