คุณรู้เกี่ยวกับซิลิคอนคาร์ไบด์บอลลิสติกมากแค่ไหน?

เรามักจะเห็นฉากแบบนี้ในภาพยนตร์: การปะทะด้วยปืนเกิดขึ้น กระสุนบินไปทั่ว และตัวเอกถูกโจมตีด้วยกระสุนที่หน้าอก แต่อย่างที่คาดได้ เขาฟื้นคืนสติและเปิดแจ็กเก็ตเพื่อเผยให้เห็นเสื้อเกราะกันกระสุนที่สมบูรณ์ พร้อมกระสุนที่เกิดการบิดตัวเป็นรูปดอกเห็ดอย่างสวยงามจากแรงกระแทก แล้วเสื้อเกราะกันกระสุนแบบนี้มีจริงในชีวิตจริงหรือแค่ในภาพยนตร์?

ชุดเกราะกันกระสุนและแผ่นเกราะแข็งได้กลายเป็นอุปกรณ์มาตรฐานสำหรับเจ้าหน้าที่บังคับใช้กฎหมายและการทหาร อย่างไรก็ตาม เกราะกันกระสุนแบบนุ่มมีระดับการป้องกันต่ำและสามารถต้านทานกระสุนความเร็วต่ำได้เท่านั้น กระสุนความเร็วสูงจะสามารถต้านทานได้โดยอาศัยแผ่นเกราะแข็งซึ่งมักใส่เข้าไปในเสื้อกันกระสุนแบบนุ่มเพื่อให้การป้องกันเพิ่มเติม เมื่อเปรียบเทียบกับเกราะกันกระสุนแบบนุ่ม แผ่นเสริมเกราะแข็งมีน้ำหนักมากกว่า แต่แผ่นเซรามิกคอมโพสิตทั่วไปสามารถตอบสนองความต้องการของผู้คนในเรื่องของน้ำหนัก ประสิทธิภาพ และราคาได้ ในปัจจุบัน มีเซรามิกกันกระสุนหลายชนิด โดยเฉพาะคาร์ไบด์ซิลิคอน (Silicon Carbide) ถูกมองว่าเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการผลิตอุปกรณ์กันกระสุนเนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและน้ำหนักเบา คาร์ไบด์ซิลิคอน (SIC) มีโครงสร้างผลึกสองแบบหลัก คือ แบบลูกบาศก์ β-SIC และแบบหกเหลี่ยม α-SIC คาร์ไบด์ซิลิคอนเป็นสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์แข็งแรง พันธะไอออนิกของ Si-C มีเพียงประมาณ 12% ส่งผลให้ SIC มีข้อดีหลายประการ เช่น สมบัติกลที่ดีเยี่ยม ทนต่อออกซิเดชันได้ดี มีความต้านทานการสึกหรอสูงและมีสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ นอกจากนี้ยังมีความคงตัวทางความร้อนสูง ความแข็งแรงในสภาพความร้อนสูง ความขยายตัวทางความร้อนต่ำ การนำความร้อนสูง ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิฉับพลัน และทนต่อการกัดกร่อนทางเคมี เป็นต้น ทั้งหมดนี้ทำให้ SIC ได้รับความสนใจจากผู้เชี่ยวชาญทางการทหารจากประเทศต่างๆ และมีการนำไปใช้งานในหลากหลายสาขา อย่างไรก็ตาม SIC มีข้อบกพร่องสำคัญหนึ่ง นั่นคือโครงสร้างโมเลกุลทำให้มีความเหนียวต่ำ เมื่อเกิดแรงกระแทก แม้ว่า SIC จะมีความแข็งแรงสูงจนสามารถต้านทานพลังงานจลน์มหาศาลของกระสุนและทำลายกระสุนให้แตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยได้ แต่เนื่องจากความเหนียวต่ำ SIC อาจเกิดรอยร้าวหรือแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยได้ ดังนั้น แผ่น SIC ไม่สามารถทนต่อการยิงซ้ำได้ และสามารถใช้งานได้เพียงครั้งเดียว อย่างไรก็ตาม ตามที่นักวิจัยด้านโมเลกุลวัสดุหลายคนระบุว่า ความเหนียวต่ำของ SIC สามารถปรับปรุงและแก้ไขได้ในทางทฤษฎี โดยควบคุมกระบวนการเผาและเตรียมเส้นใยเซรามิก หากสามารถทำได้จริง จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานของ SIC ในด้านการป้องกันกระสุนอย่างมาก ทำให้ SIC เป็นวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตอุปกรณ์กันกระสุน