سیلیکون اضافه شده به کاربید بور، زره بدن را در برابر ضربه مقاوم تر می کند

سیلیکون اضافه شده به کاربید بور زره بدن را مقاوم‌تر در برابر ضربه می‌کند
کاربید بور ماده‌ای است که معمولاً برای ساخت جلیقه‌های ضد گلوله استفاده می‌شود و سیلیکون به کاربید بور اضافه می‌شود تا زره بدن در برابر ضربه مقاوم‌تر
شود نمای نزدیک از کریستال‌های کاربید بور (تصویر: تگزاس) کالج مهندسی A&M)
مطالعه محققان دانشگاه A&M تگزاس در Science Advances منتشر شده است.
کلوین وای. رشته علوم و مهندسی مواد. . کار ما در نهایت این نیاز برآورده نشده را برطرف می کند و گامی به سوی طراحی زره ​​بدن پیشرفته است که در برابر اسلحه های قدرتمندتر در نبرد دفاع می کند. توضیح ساختار زره بالستیک
اولین ماده اکستیک مصنوعی که می تواند به زره بدن و لباس های ورزشی گسترش یابد تجزیه و تحلیل مو در مقیاس نانو ممکن است به ساخت زره بدن جدید کمک کند.
کاربید بور “الماس سیاه” نامیده می شود و سختی آن پس از نیترید بور مکعبی در رتبه دوم قرار دارد. بر خلاف بور هیدرید مکعبی، گفته می‌شود که کاربید بور نسبت به سایر مواد زره مانند کاربید سیلیکون تولید انبوه آسان‌تر است و سفت‌تر و سبک‌تر است و برای جلیقه‌های ضد گلوله و سایر اقلام زرهی ایده‌آل است.
طبق گفته دانشگاه A&M تگزاس، عیب اصلی کاربید بور این است که در اثر ضربه های با سرعت بالا به سرعت تجزیه می شود.
زی در بیانیه ای گفت: “کاربید بور در متوقف کردن گلوله هایی که با سرعت 900 متر در ثانیه حرکت می کنند واقعا خوب است، بنابراین می تواند به طور موثر اکثر گلوله های تپانچه را متوقف کند.” اما اگر از این سرعت بحرانی فراتر رود، کاربید بور ناگهان بالستیک خود را از دست می دهد.
زره ضد گلوله
دانشمندان می‌دانند که ارتعاش با سرعت بالا باعث می‌شود کاربید بور تحت یک انتقال فاز قرار گیرد، که در آن یک ماده ساختار داخلی خود را تغییر می‌دهد و دو یا چند حالت فیزیکی را به طور همزمان به خود می‌گیرد. برخورد گلوله اتم های کاربید بور را از حالت کریستالی منظم به حالت شیشه ای نامنظم تبدیل می کند. این حالت شیشه مانند یکپارچگی مواد را در نقطه تماس بین گلوله و کاربید بور ضعیف می کند.
ژی گفت: زمانی که کاربید بور تحت یک انتقال فاز قرار می‌گیرد، حالت شیشه‌ای مسیری را برای انتشار ترک ایجاد می‌کند، بنابراین هرگونه آسیب موضعی ناشی از برخورد گلوله می‌تواند به راحتی در سراسر ماده منتشر شود و آسیب‌های بیشتر و بیشتر ایجاد کند.
کار قبلی با استفاده از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری پیش‌بینی می‌کرد که افزودن مقادیر کمی از عناصر دیگر، مانند سیلیکون، ممکن است کاربید بور را کمتر شکننده کند. زی و گروهش بررسی کردند که آیا افزودن مقادیر کم سیلیکون باعث کاهش انتقال فاز می شود یا خیر.