คุณรู้เกี่ยวกับขีปนาวุธซิลิคอนคาร์ไบด์มากแค่ไหน?

เรามักจะเห็นฉากแบบนี้ในภาพยนตร์: การดวลปืนดังสนั่น กระสุนปลิวว่อน และตัวเอกถูกโจมตีด้วยกระสุนที่หน้าอก แต่คาดเดาได้ว่าเขาฟื้นคืนสติและเปิดแจ็คเก็ตของเขาออกเผยให้เห็นเสื้อเกราะกันกระสุนที่ยังคงสภาพเดิมพร้อมกระสุนแวววาวอย่างสมบูรณ์แบบ เห็ดจากแรงกระแทก เสื้อเกราะกันกระสุนแบบนี้มีอยู่จริงหรือแค่ในหนัง?

เสื้อเกราะกันกระสุนและแผ่นเกราะแข็งได้กลายเป็นอุปกรณ์มาตรฐานสำหรับการบังคับใช้กฎหมายและการทหาร อย่างไรก็ตาม ชุดเกราะแบบอ่อนมีระดับการป้องกันต่ำและสามารถต้านทานการโจมตีของกระสุนความเร็วต่ำเท่านั้น กระสุนความเร็วสูงสามารถต้านทานได้ด้วยความช่วยเหลือของแผ่นเกราะแข็งซึ่งมักจะใส่ไว้ในเสื้อเกราะแบบอ่อนเพื่อให้การป้องกันเพิ่มเติม เมื่อเทียบกับชุดเกราะแบบอ่อน แผ่นป้องกันแบบแข็งจะหนักกว่ามาก แต่แผ่นคอมโพสิตเซรามิกทั่วไปสามารถตอบสนองความต้องการของผู้คนในด้านน้ำหนัก ประสิทธิภาพ และราคา ในปัจจุบัน มีเซรามิกกันกระสุนหลายชนิด ซึ่งซิลิคอนคาร์ไบด์มักถูกมองว่าเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการทำอุปกรณ์กันกระสุนโดยคำนึงถึงความแข็งแรงสูงและน้ำหนักที่เบากว่า ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC) มีโครงสร้างผลึกหลักสองแบบ ลูกบาศก์ β-SIC และหกเหลี่ยม α-SIC ซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแรง และพันธะไอออนิกของ Si-C มีเพียงประมาณ 12% ซึ่งให้ประโยชน์มากมายแก่ SIC เช่น สมบัติเชิงกลที่ดีขึ้น ต้านทานการเกิดออกซิเดชันได้ดี ต้านทานการสึกหรอได้ดี และค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ นอกจากนี้ยังมีความเสถียรทางความร้อนที่ดี ทนความร้อนสูง การขยายตัวทางความร้อนต่ำ การนำความร้อนสูง ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนสูง และทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี เป็นต้น ทั้งหมดนี้ทำให้ SIC เป็นที่ต้องการของผู้เชี่ยวชาญด้านการทหารของประเทศต่างๆ และได้รับการใช้งานที่ยอดเยี่ยม ในหลายสาขา อย่างไรก็ตาม SIC ก็มีข้อบกพร่องร้ายแรงเช่นกัน โครงสร้างโมเลกุลเป็นตัวกำหนดความเหนียวต่ำ เมื่อเกิดแรงกระแทกขึ้น SIC ที่มีความแข็งแกร่งสูงเป็นพิเศษสามารถต้านทานพลังงานจลน์มหาศาลของกระสุนได้อย่างสมบูรณ์ และแตกกระสุนออกเป็นชิ้นๆ ทันที ซึ่งในระหว่างนั้น SIC แตกหรือแม้แต่เศษเล็กเศษน้อยเนื่องจากความเหนียวต่ำ ดังนั้น เพลต SIC จึงไม่สามารถทนต่อการยิงซ้ำได้ และสามารถใช้เป็นเพลตแบบใช้แล้วทิ้งเท่านั้น อย่างไรก็ตาม จากข้อมูลของนักวิจัยหลายคนในสาขาโมเลกุลของวัสดุ ความเหนียวต่ำของ SIC สามารถชดเชยและเอาชนะในทางทฤษฎีได้โดยการควบคุมกระบวนการเผาผนึกและการเตรียมเส้นใยเซรามิก เมื่อรับรู้แล้ว จะปรับปรุงการประยุกต์ใช้ SIC ในสนามกันกระสุนอย่างมาก ทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตอุปกรณ์กันกระสุน