Скільки ви знаєте про балістичний карбід кремнію?

Зазвичай ми бачимо таку сцену у фільмах: вибухає перестрілка, кулі літають, і головний герой отримує постріл у грудь, але, як очікувалося, він приходить до свідомості і відкриває своє пальто, щоб показати незмінний бронежилет з кулею, яка ідеально деформувалась в формі гриба від удару. Чи існують такі бронежилети дійсно в реальності, чи тільки у фільмах?

Балістичні жилети та тверді броневі пластини стали стандартним обладнанням для правоохоронців та військових. Проте, м'яка броня має низький рівень захисту і може витримати лише атаку повільних куль, швидкі кулі можуть бути зупинені лише за допомогою твердих броневих пластин, які зазвичай вставляються у м'які жилети для додаткової захисту. У порівнянні з м'якою бронеобладнанням, тверді захищальні вставки набагато важчі, але звичайні керамічні складові пластини можуть задовольняти вимоги людей щодо ваги, продуктивності та ціни. На сьогоднішній день існує багато видів балістичної кераміки, серед яких карбід кремнію завжди вважається ідеальним матеріалом для виготовлення бронеобладнання завдяки своїй високій міцності та меншій вазі. Карбід кремнію (SIC) має дві головні кристалографічні структури: кубова β-SIC і гексагональна α-SIC. Карбід кремнію - сполука з сильним ковалентним зв'язком, а йонний зв'язок Si-C становить лише приблизно 12%, що надає SIC багато переваг, таких як кращі механічні властивості, висока стійкість до окислення, хороша стійкість до зносу та низький коефіцієнт тертя. Крім того, він також має добру термічну стійкість, високу термічну міцність, низьку термічну розширеність, високу теплопровідність, добру стійкість до термічних ударів та хімічну корозійну стійкість тощо. Всі ці фактори роблять SIC популярним серед військових експертів різних країн і дають широке застосування у багатьох галузях. Проте, у SIC є також фатальний недолік - молекулярна структура визначає його низьку в'язкість. Коли відбувається удар, з урахуванням супер-високої міцності, карбід кремнію абсолютно може опинити велику кінетичну енергію кулі і миттєво роздробити її на частинки, під час чого через низьку в'язкість SIC тріскається або навіть розсипається. Отже, пластини SIC не можуть витримувати повторні постріли і можуть використовуватися лише як одноразові. Проте, багато дослідників в галузі молекулярних матеріалів вважають, що низьку в'язкість SIC теоретично можна компенсувати і подолати за допомогою контролю процесу спекання та виготовлення керамічних волокон. Якщо це буде реалізовано, це значно покращить застосування SIC у балістичній галузі, роблячи його найідеальнішим матеріалом для виготовлення бронеобладнання.