セラミック防弾プレートの強みと弱み

金属は常に製造業者が防護装備を作る際の唯一の選択肢でした。1990年代までに、高強度セラミックの出現と応用が防弾業界での製品と技術の革新を促進しました。セラミック製の防弾プレートが防弾装備市場を席巻し、主流の硬質装甲板となりました。

皆が知っている通り、セラミックは最も強い材料の一つであり、衝撃の瞬間に弾丸を粉砕し、弾丸の大部分の運動エネルギーを相殺することができます。商業的に製造される装甲用セラミックには、ホルミドカーバイド、アルミニウム酸化物、シリコンカーバイド、チタンボリド、アルミニウム窒化物、シンダイト（合成ダイヤモンド複合材）などの素材が含まれます。市場でセラミック挿入材として使用される最も一般的なセラミック素材は、アルミナ、シリコンカーバイド、およびホルミドカーバイドです。

通常、セラミック製のプレートには多くの利点があります：

1. 優れた防弾効果

従来の金属板と比較して、セラミック板はその特殊な分子構造によりはるかに優れた防弾性能を持っています。これらのセラミックは複合混合物の形態であることが多く、現在では多くのセラミック板がポリエチレンまたはアラミド繊維を裏地として使用しています。これは主に鈍的衝撃を軽減するため、あるいは弾丸のバックプレートとして機能させるためです。この構造は、ナイロン布で覆われた単一のセラミックまたはセラミック・金属複合材を、高引張有機繊維と組み合わせたもので構成されています。セラミック板は非常に強固であり、衝撃が発生した瞬間に弾丸を粉砕することができます。同時に、セラミック板自体も衝撃を受け、ひび割れが生じます。この過程で、弾丸の運動エネルギーの大部分が分散および吸収されます。最終的に、破断した弾丸は高性能繊維製のバックプレートによって阻止され、捕捉されることになります。

2. 高強度かつ軽量

私たちはすべて、力の効果は相互であることを知っています。弾丸を粉砕するために、セラミックには高速弾の運動エネルギーに対抗する十分な硬度が必要です。さらに、セラミック製のプレートは金属製のプレートよりもはるかに軽量です。一般的に、NIJ III規格のセラミック製プレートの重量はわずか2kg（4.5〜5ポンド）です。防弾プレートの重さは常に最も懸念され、克服しがたい問題の一つでした。より軽量のプレートは、ユーザーの身体的負担を大幅に減らし、戦術的な活動においてもより多くの柔軟性を提供します。それがセラミック製プレートが一部のユーザーに人気がある理由です。

3. 穏やかな素材構造

セラミック材料は常に最も安定した材料の一つであり、その特殊な分子構造により優れたクリープ抵抗性を持っています。PEプレートなどの一部の純粋な高性能繊維製プレートとは異なり、セラミック製品は変形することなく大きな圧力を耐えることができます。さらに、優れた防水性、耐熱性、および紫外線抵抗性があります。したがって、セラミック製の装置はどんな環境条件でも使用および保存できます。

しかし、すべての事物には二面性があります。セラミックプレートにも欠点が存在します。以下にその欠点を示します：

1. 壊れやすさ

セラミックの防弾プレートは、硬化鋼を上回る引張強度や硬度を持つことがありますが、それには代償があります。極限の硬度を得るため、セラミックプレートは非常に脆くなります。このように、その硬度が実際には最大の弱点となります。衝撃が加わったとき、銃弾の大きな力でセラミックプレートが破壊されます。亀裂が入った部分は通常、再び銃弾の攻撃に耐えることができなくなります。そのため、銃弾に命中したセラミックインサートは再使用が許可されていません。これにより別の問題が生じます――危険な環境下で作業している場合、2回目の銃撃に遭う可能性が大幅に増加します。あなたが撃たれる確率は、すでに撃たれた回数が多いほど高くなります。

2. 高価格

セラミックプレートは製造が非常に困難であり、生産プロセス中に品質管理で不合格になることがよくあります。特殊な材料が必要であり、失敗が多い製造プロセスのため、弾道用セラミックプレートのコストは現在の防弾チョッキ市場で最も高額です。セラミックプレート一枚あたりの費用は、鋼鉄製の代替品よりも少なくとも200%以上高額です。多くの軍隊にとって、大量のセラミックプレートを装備することは経済的に難しいことです。以上がセラミックプレートに関するすべての紹介です。どの防弾製品にも利点と欠点がありますので、プレートを購入する際には対処すべき脅威の種類を明確にし、合理的な選択をする必要があります。