Bạn biết bao nhiêu về silicon carbide chống đạn?

Chúng ta thường thấy một cảnh như thế này trong phim: một cuộc đấu súng bùng nổ, đạn bay tứ tung, và nhân vật chính bị tấn công bởi một viên đạn vào ngực, nhưng như dự đoán, anh ta tỉnh lại và mở áo khoác ra để lộ một áo chống đạn còn nguyên vẹn với một viên đạn sáng bóng bị biến dạng thành hình nấm sau khi va chạm. Liệu áo chống đạn như vậy có thực sự tồn tại trong đời thực, hay chỉ xuất hiện trong phim?

Áo chống đạn và tấm giáp cứng đã trở thành trang bị tiêu chuẩn cho lực lượng thực thi pháp luật và quân đội. Tuy nhiên, áo giáp mềm có mức độ bảo vệ thấp và chỉ có thể chống lại các viên đạn tốc độ thấp, trong khi các viên đạn tốc độ cao chỉ có thể được ngăn chặn với sự hỗ trợ của các tấm giáp cứng, thường được chèn vào áo giáp mềm để cung cấp thêm lớp bảo vệ. So với áo giáp mềm, các tấm chèn bảo vệ cứng nặng hơn nhiều, nhưng các tấm gốm composit thông thường đều có thể đáp ứng yêu cầu về trọng lượng, hiệu suất và giá cả của con người. Hiện nay, có nhiều loại gốm chống đạn khác nhau, trong đó silicon carbide luôn được coi là vật liệu lý tưởng để chế tạo thiết bị chống đạn nhờ cường độ cao và trọng lượng nhẹ hơn. Silicon carbide (SIC) có hai cấu trúc tinh thể chính, lập phương β-SIC và lục giác α-SIC. Silicon carbide là một hợp chất có liên kết cộng hóa trị mạnh, và liên kết ion Si-C chỉ chiếm khoảng 12%, điều này mang lại cho SIC nhiều lợi ích như đặc tính cơ học tốt hơn, khả năng kháng oxi hóa tuyệt vời, độ mài mòn tốt và hệ số ma sát thấp. Ngoài ra, nó còn có tính ổn định nhiệt tốt, độ bền nhiệt cao, hệ số giãn nở nhiệt thấp, dẫn nhiệt cao, khả năng chịu sốc nhiệt tốt và khả năng kháng ăn mòn hóa học, v.v. Tất cả những yếu tố này khiến SIC được các chuyên gia quân sự từ nhiều quốc gia ưa chuộng và đã có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Tuy nhiên, SIC cũng có một khuyết điểm nghiêm trọng - cấu trúc phân tử quyết định độ dẻo dai thấp của nó. Khi va chạm xảy ra, với cường độ siêu cao, SIC hoàn toàn có thể chống lại động năng lớn của viên đạn và làm vỡ vụn viên đạn ngay lập tức, trong quá trình này do độ dẻo dai thấp, SIC có thể nứt hoặc thậm chí vỡ vụn. Do đó, các tấm SIC không thể chịu đựng nhiều lần bắn liên tiếp, và chỉ có thể được sử dụng như một sản phẩm dùng một lần. Tuy nhiên, theo nhiều nhà nghiên cứu trong lĩnh vực phân tử vật liệu, độ dẻo dai thấp của SIC có thể được bù đắp và khắc phục một cách lý thuyết bằng cách kiểm soát quá trình nén và chế tạo sợi gốm. Nếu đạt được, điều này sẽ cải thiện đáng kể việc ứng dụng SIC trong lĩnh vực chống đạn, biến nó thành vật liệu lý tưởng nhất để chế tạo thiết bị chống đạn.