Bor karbüre eklenen silikon, vücut zırhını darbelere karşı daha dayanıklı hale getirir

Bor karbüre eklenen silisyum, vücut zırhını darbelere karşı daha dayanıklı hale getirir Bor karbür, kurşun geçirmez yelek yapmak için yaygın olarak kullanılan bir malzemedir ve vücut zırhını daha darbeye dayanıklı
hale getirmek için bor karbüre silikon eklenir
Bor karbür kristallerinin yakından görünümü (Resim: Texas A&M Mühendislik Koleji)
Texas A&M Üniversitesi araştırmacılarının yaptığı çalışma Science Advances’te yayınlandı.
Bölümde yardımcı doçent olan Kelvin Y. Xie, “Son 12 yıldır araştırmacılar, yüksek hızlı mermilerin bor karbürden yapılmış zırh üzerindeki etkisinin neden olduğu hasarı azaltmanın yollarını arıyorlar” dedi. Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü. . “Çalışmamız nihayet bu karşılanmayan ihtiyacı ele alıyor ve savaşta daha güçlü silahlara karşı savunma yapacak gelişmiş vücut zırhı tasarlamaya yönelik bir adım.” Balistik Zırh Yapısı Açıklama
Vücut zırhına ve spor giyime genişletilebilen ilk sentetik yardımcı malzeme Saçın nano ölçekli analizi yeni vücut zırhı yapılmasına yardımcı olabilir
Bor karbür “kara elmas” olarak adlandırılır ve sertliği yalnızca kübik bor nitrürden sonra ikinci sıradadır. Kübik bor hidritten farklı olarak, bor karbürün silisyum karbür gibi diğer zırh malzemelerine göre seri üretiminin daha kolay olduğu ve daha sert ve daha hafif olduğu söylenir, bu da onu kurşun geçirmez yelekler ve diğer zırh öğeleri için ideal kılar.
Texas A&M Üniversitesi’ne göre, bor karbürün ana dezavantajı, yüksek hızlı darbelere maruz kaldığında hızla parçalanmasıdır.
Xie yaptığı açıklamada, “Bor karbür, saniyede 900 metre hızla giden mermileri durdurmakta gerçekten iyidir, bu nedenle çoğu tabanca mermisini etkili bir şekilde durdurabilir.” Dedi. “Ancak bu kritik hız aşılırsa bor karbür aniden balistik özelliğini kaybeder. Performansı daha az etkili olur.”
kurşun geçirmez zırh
Bilim adamları, yüksek hızlı titreşimin, bir malzemenin iç yapısını değiştirdiği ve aynı anda iki veya daha fazla fiziksel durum aldığı bir faz geçişine maruz kalmasına neden olduğunu biliyorlar. Merminin etkisi, bor karbür atomlarını sistematik olarak düzenlenmiş kristal halden düzensiz camsı duruma dönüştürür. Bu camsı durum, kurşun ile bor karbür arasındaki temas noktasında malzeme bütünlüğünü zayıflatır.
Xie şunları söyledi: “Bor karbür bir faz geçişine maruz kaldığında, camsı durum çatlak yayılması için bir yol oluşturur. Bu nedenle, bir merminin etkisinin neden olduğu herhangi bir yerel hasar, malzeme boyunca kolayca yayılabilir ve daha fazla hasara neden olabilir.”
Bilgisayar simülasyonlarını kullanan önceki çalışma, silikon gibi küçük miktarlarda başka elementlerin eklenmesinin bor karbürü daha az kırılgan hale getirebileceğini öngörmüştü. Xie ve grubu, az miktarda silikon eklemenin de faz geçişini azaltıp azaltmadığını araştırdı.