Hur mycket vet du om ballistiskt silikarbide?

Vi ser vanligtvis sådana scener i filmer: ett skottutbyte bryter ut, kulor flyger, och huvudpersonen attackeras av en kula på bröstet, men som förutsägbar är återvinner han medvetandet och öppnar jackan för att avslöja en oförstörd skyddsväst med en blank kula som perfekt har mushroomat vid påverkan. Finns sådana skyddsvästar verkligen i verkliga livet, eller bara i filmer?

Kugelvästar och hård pansarplåt har blivit standardutrustning för polis och militär. Dock har mjuk kroppsskydd en låg skyddsnivå och kan endast motstå anfall av långsamma kulor, medan höghastighetskulor endast kan motstås med hjälp av hård pansarplåt, som vanligtvis infogas i mjuka västar för att ge ytterligare skydd. Jämfört med mjukt kroppsskydd är de hårda skyddsinlågarna mycket tyngre, men vanliga keramiska kompositplåtar kan alla uppfylla människors krav på vikt, prestanda och pris. Idag finns det många typer av pansarkeramik, bland vilka har siliciumkarbid alltid ansedits som den idealiska materialen för tillverkning av pansutequipment tack vare dess höga styrka och lägre vikt. Siliciumkarbid (SiC) har två huvudsakliga kristallstrukturer, kubisk β-SiC och hexagonal α-SiC. Siliciumkarbid är ett föreande med stark kovalentbindning, och ionbindningen Si-C är endast omkring 12%, vilket ger SiC många fördelar, såsom bättre mekaniska egenskaper, god oxidationstolerans, bra smörlighet och låg friktionskoefficient. Dessutom har det god termisk stabilitet, hög varmstyrka, låg termisk utvidningsförmåga, hög termisk ledningsförmåga, god motståndskraft mot termiska chockar och kemisk korrosion, etc. Allt detta gör att SiC föredras av militära experter från olika länder och har fått en stor tillämpning inom många områden. Men SiC har också en avgörande brist – molekylstrukturen bestämmer dess låga tålamod. När en kollision inträffar, kan SiC med sin överhöga styrka absolut motstå kulornas enorma kinetiska energi och genast splintra kulorna i bitar, under vilken process SiC får sprickor eller till och med fragmenteras på grund av sitt låga tålamod. Därför kan SiC-plåtar inte motstå upprepade skott och kan endast användas som engångsplåtar. Enligt många forskare inom materialemolekylfältet kan SiCs låga tålamod teoretiskt kompenseras och övervinnas genom att kontrollera sinterprocessen och framställningen av keramiska fibrer. Om detta verkligen uppnås, kommer det att betydligt förbättra SiCs tillämpning inom pansarområdet och göra det till det mest idealiska materialet för tillverkning av pansutequipment.