Quanto sai sul carburo di silicio balistico?

Di solito possiamo vedere una scena del genere nei film: scoppia un duello a fuoco, volano proiettili e il protagonista viene colpito da una pallottola al petto, ma prevedibilmente riprende coscienza e apre la giacca per rivelare una corazza antiproiettile intatta con un proiettile perfettamente deformato a forma di fungo dall'impatto. Tali corazzature antiproiettile esistono davvero nella vita reale, o solo nei film?

I giubbotti antiproiettile e le piastre di corazza rigida sono diventati attrezzature standard per il personale dell'ordine pubblico e militare. Tuttavia, l'armatura corporea morbida ha un livello di protezione basso e può resistere solo all'attacco di proiettili a bassa velocità; i proiettili ad alta velocità possono essere respinti solo con l'aiuto delle piastre di corazza rigida, che vengono generalmente inserite nei giubbotti morbidi per fornire una protezione aggiuntiva. A confronto con l'armatura morbida, gli inserti protettivi rigidi sono molto più pesanti, ma le normali piastre ceramiche composite possono soddisfare tutti i requisiti delle persone in termini di peso, prestazioni e prezzo. Attualmente, esistono molti tipi di ceramica antiproiettile, tra cui il carburo di silicio è sempre considerato il materiale ideale per la fabbricazione di attrezzature antiproiettile grazie alla sua alta resistenza e al peso leggero. Il carburo di silicio (SiC) ha due strutture cristalline principali, cubica β-SiC e esagonale α-SiC. Il carburo di silicio è un composto con un forte legame covalente, mentre il legame ionico Si-C è solo circa il 12%, il che conferisce al SiC numerosi vantaggi, come migliori proprietà meccaniche, grande resistenza all'ossidazione, buona resistenza all'usura e basso coefficiente di attrito. Inoltre, presenta anche buona stabilità termica, alta resistenza termica, bassa espansività termica, alta conducibilità termica, grande resistenza agli urti termici e resistenza alla corrosione chimica, ecc. Tutti questi fattori fanno sì che il SiC sia preferito dagli esperti militari di diversi paesi e abbia trovato un vasto impiego in molti campi. Tuttavia, il SiC ha anche un difetto fatale: la sua struttura molecolare determina la sua bassa tenacità. Quando si verifica un impatto, con la sua superiore resistenza il SiC può assolutamente resistere all'enorme energia cinetica del proiettile e frantumarlo istantaneamente in pezzi, durante il quale, a causa della bassa tenacità, il SiC si crepa o addirittura si frammenta. Pertanto, le piastre di SiC non possono sopportare spari ripetuti e possono essere utilizzate solo come piastre monouso. Tuttavia, secondo molti ricercatori nel campo delle molecole dei materiali, la bassa tenacità del SiC può essere teoricamente compensata e superata controllando il processo di sintesi e la preparazione di fibre ceramiche. Una volta realizzato, ciò migliorerà notevolmente l'applicazione del SiC nel campo antiproiettile, rendendolo il materiale più ideale per la produzione di attrezzature antiproiettile.