સિલિકોન કાર્બાઇડ સિરામિક્સ: બેટલફિલ્ડ બખ્તરથી રોજિંદા સંરક્ષણ સુધી

સિલિકોન કાર્બાઇડસિલિકોન અને કાર્બન અણુઓથી બનેલું કૃત્રિમ સિરામિક છે જે સખ્તાઇથી બંધાયેલા ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચરમાં ગોઠવાય છે. આ અનન્ય અણુ વ્યવસ્થા તેને નોંધપાત્ર ગુણધર્મો આપે છે: તે હીરા જેટલું મુશ્કેલ છે (મોહ્સ સ્કેલ પર .5..5), સ્ટીલ કરતા ત્રણ ગણો હળવા, અને 1,600 ° સે તાપમાનનો સામનો કરવા માટે સક્ષમ છે. વધુમાં, તેની ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા અને રાસાયણિક સ્થિરતા તેને ઉચ્ચ-તાણના વાતાવરણ માટે આદર્શ બનાવે છે.

લશ્કરી કાર્યક્રમો: લડાઇમાં જીવનને ield ાલ

દાયકાઓથી, લશ્કરી દળોએ એવી સામગ્રીની માંગ કરી છે જે સુરક્ષા અને ગતિશીલતાને સંતુલિત કરે છે. પરંપરાગત સ્ટીલ બખ્તર, અસરકારક હોવા છતાં, વાહનો અને કર્મચારીઓમાં નોંધપાત્ર વજન ઉમેરશે. સિલિકોન કાર્બાઇડ સિરામિક્સે આ મૂંઝવણ હલ કરી. જ્યારે સંયુક્ત બખ્તર સિસ્ટમોમાં વપરાય છે - ઘણીવાર પોલિઇથિલિન અથવા એલ્યુમિનિયમ જેવી સામગ્રી સાથે સ્તરવાળી હોય છે - એસઆઈસી સિરામિક્સ બુલેટ્સ, શ્રાપનલ અને વિસ્ફોટક ટુકડાઓની energy ર્જાને વિક્ષેપિત કરવા અને વિખેરી નાખવામાં ઉત્તમ બને છે.

આધુનિક લશ્કરી વાહનો, બોડી આર્મર પ્લેટો અને હેલિકોપ્ટર બેઠકોમાં સીઆઈસી સિરામિક પેનલ્સ વધુને વધુ શામેલ કરવામાં આવે છે. દાખલા તરીકે, યુએસ આર્મીની આગામી પે generation ીના લડાઇ હેલ્મેટ્સ રાઇફલ રાઉન્ડ સામે રક્ષણ જાળવી રાખતા વજન ઘટાડવા માટે એસઆઈસી-આધારિત કમ્પોઝિટનો ઉપયોગ કરે છે. એ જ રીતે, સશસ્ત્ર વાહનો માટે લાઇટવેઇટ સિરામિક આર્મર કીટ્સ સલામતી સાથે સમાધાન કર્યા વિના ગતિશીલતામાં સુધારો કરે છે.

નાગરિક અનુકૂલન: યુદ્ધના મેદાનની બહાર સલામતી

યુદ્ધમાં સીઆઈસી સિરામિક્સને અમૂલ્ય બનાવે છે તે જ ગુણધર્મો હવે નાગરિક સુરક્ષા માટે ઉપયોગમાં લેવામાં આવી રહી છે. ઉત્પાદન ખર્ચમાં ઘટાડો થતાં, ઉદ્યોગો સર્જનાત્મક રીતે આ "સુપર સિરામિક" અપનાવી રહ્યા છે:

1. ઓટોમોટિવ આર્મર: ઉચ્ચ પ્રોફાઇલ અધિકારીઓ, રાજદ્વારીઓ અને વીઆઇપી વાહનો હવે બુલેટ પ્રતિકાર માટે સમજદાર સિક સિરામિક-પ્રબલિત પેનલ્સનો ઉપયોગ કરે છે, જે સુરક્ષા સાથે લક્ઝરીને જોડે છે.

2. એરોસ્પેસ અને રેસિંગ: ફોર્મ્યુલા 1 ટીમો અને વિમાન ઉત્પાદકો આત્યંતિક ગતિએ કાટમાળની અસરો સામે રક્ષણ આપવા માટે જટિલ ઘટકોમાં પાતળા સિક સિરામિક પ્લેટોને એમ્બેડ કરે છે.

. Industrial દ્યોગિક સલામતી: જોખમી વાતાવરણમાં કામદારો (દા.ત., માઇનીંગ, મેટલવર્કિંગ) સીઆઈસી સિરામિક કણો સાથે પ્રબલિત કટીંગ-રેઝિસ્ટન્ટ ગિયર પહેરે છે.

4. કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ: પ્રાયોગિક ઉપયોગમાં અલ્ટ્રા-ટકી સ્માર્ટફોન કેસ અને ઇલેક્ટ્રિક વાહન બેટરી માટે હીટ-રેઝિસ્ટન્ટ કેસીંગ્સ શામેલ છે.

ખૂબ વ્યાપક નાગરિક એપ્લિકેશન, જોકે, સિરામિક રક્ષણાત્મક પ્લેટોમાં છે. આ લાઇટવેઇટ પેનલ્સ હવે આમાં જોવા મળે છે:

- ફોલિંગ કાટમાળને દૂર કરવા માટે ફાયર ફાઇટર ગિયર

- ટકરાવાની સુરક્ષા માટે ડ્રોન હાઉસિંગ્સ

- ઘર્ષણ-પ્રતિરોધક બખ્તર સાથે મોટરસાયકલ રાઇડિંગ પોશાકો

- બેંકો માટે સુરક્ષા સ્ક્રીનો અને ઉચ્ચ જોખમ સુવિધાઓ

પડકારો અને ભાવિ સંભાવના

જ્યારે સિલિકોન કાર્બાઇડ સિરામિક્સ અપ્રતિમ ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે, ત્યારે તેમની બરડનેતા મર્યાદા રહે છે. ઇજનેરો આને વર્ણસંકર સામગ્રી વિકસિત કરીને સંબોધિત કરી રહ્યા છે - ઉદાહરણ તરીકે, પોલિમર મેટ્રિસીસમાં એસઆઈસી રેસાને એમ્બેડ કરીને - રાહત વધારવા માટે. એસઆઈસી ઘટકોનું એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ (3 ડી પ્રિન્ટિંગ) પણ ટ્રેક્શન મેળવી રહ્યું છે, કસ્ટમ પ્રોટેક્શન સોલ્યુશન્સ માટે જટિલ આકારોને સક્ષમ કરે છે.

રોજિંદા જીવનની રક્ષા કરવા સુધીની ગોળીઓ બંધ કરવાથી લઈને, સિલિકોન કાર્બાઇડ સિરામિક્સનું લક્ષણ છે કે કેવી રીતે લશ્કરી નવીનતા નાગરિક જીવન બચાવ સાધનોમાં વિકસી શકે છે. સંશોધન ચાલુ હોવાથી, આપણે ટૂંક સમયમાં ભૂકંપ પ્રતિરોધક બિલ્ડિંગ મટિરિયલ્સ, વાઇલ્ડફાયર-રેઝિસ્ટન્ટ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર અથવા આત્યંતિક રમતો માટે વેરેબલ ટેકમાં એસઆઈસી આધારિત બખ્તરને જોઈ શકીએ છીએ. એવી દુનિયામાં કે જ્યાં સલામતીની માંગણી વધુ જટિલ બને છે, આ અસાધારણ સિરામિક પડકારને પહોંચી વળવા તૈયાર છે-એક સમયે એક હળવા વજનવાળા, અલ્ટ્રા-ટફ લેયર.