炭化ホウ素にシリコンを添加すると、ボディアーマーの耐衝撃性が向上します

炭化ホウ素にシリコンを添加すると、ボディアーマーの耐衝撃性が向上します
炭化ホウ素は、防弾ベストの製造に一般的に使用される材料です。炭化ホウ素にシリコンを添加して、ボディアーマーの耐衝撃性を向上
させます。炭化ホウ素結晶の拡大図（画像：テキサス州） A＆M College of Engineering）
テキサスA＆M大学の研究者による研究がScienceAdvancesに掲載されました。
「過去12年間、研究者たちは、炭化ホウ素製の装甲に対する高速弾丸の衝撃によって引き起こされる損傷を軽減する方法を模索してきました」と、同省の助教授であるケルビンY.謝博士は述べています。材料科学と工学の。。「私たちの仕事はついにこの満たされていないニーズに対処し、戦闘でより強力な銃から身を守る高度なボディアーマーを設計するための一歩です。」防弾チョッキの構造の説明
ボディアーマーやスポーツウェアに拡張できる最初の合成オーセティック素材髪のナノスケール分析は、新しいボディアーマーの作成に役立つ可能性があります
炭化ホウ素は「ブラックダイヤモンド」と呼ばれ、その硬度は立方晶窒化ホウ素に次ぐものです。立方晶炭化ホウ素とは異なり、炭化ホウ素は炭化ケイ素などの他の鎧材料よりも大量生産が容易であり、剛性と軽量性があるため、防弾チョッキやその他の鎧アイテムに最適です。
テキサスA＆M大学によると、炭化ホウ素の主な欠点は、高速の衝撃を受けるとすぐに分解することです。
「炭化ホウ素は毎秒900メートルの速度で移動する弾丸を止めるのに非常に優れているので、ほとんどのピストル弾を効果的に止めることができます」とXieは声明で述べています。「しかし、この臨界速度を超えると、炭化ホウ素は突然弾道を失い、性能が低下します。」
防弾鎧
科学者は、高速振動によって炭化ホウ素が相転移を起こし、材料がその内部構造を変化させ、同時に2つ以上の物理的状態をとることを知っています。弾丸の衝撃により、炭化ホウ素原子が体系的に秩序化された結晶状態から無秩序なガラス状態に変化します。このガラスのような状態は、弾丸と炭化ホウ素の接触点での材料の完全性を弱めます。
Xie氏は次のように述べています。「炭化ホウ素が相転移を起こすと、ガラス状態が亀裂伝播の経路を作ります。したがって、弾丸の衝撃によって引き起こされた局所的な損傷は、材料全体に容易に伝播し、ますます多くの損傷を引き起こす可能性があります。」
コンピュータシミュレーションを使用した以前の研究では、シリコンなどの他の元素を少量加えると、炭化ホウ素の脆性が低下する可能性があると予測されていました。Xieと彼のグループは、少量のシリコンを追加しても相転移が減少するかどうかを調査しました。