ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್: ಯುದ್ಧಭೂಮಿ ರಕ್ಷಾಕವಚದಿಂದ ದೈನಂದಿನ ರಕ್ಷಣೆಯವರೆಗೆ

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಇದು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ, ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಬಂಧಿತವಾದ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಆಗಿದೆ. ಈ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪರಮಾಣು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಇದಕ್ಕೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ: ಇದು ವಜ್ರದಷ್ಟು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಮೊಹ್ಸ್ ಮಾಪಕದಲ್ಲಿ 9.5), ಉಕ್ಕಿಗಿಂತ ಮೂರು ಪಟ್ಟು ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 1,600°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಇದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಮಿಲಿಟರಿ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು: ಯುದ್ಧದಲ್ಲಿ ಜೀವಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುವುದು

ದಶಕಗಳಿಂದ, ಮಿಲಿಟರಿ ಪಡೆಗಳು ರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಹುಡುಕುತ್ತಿವೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಉಕ್ಕಿನ ರಕ್ಷಾಕವಚವು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದ್ದರೂ, ವಾಹನಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಬ್ಬಂದಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹ ತೂಕವನ್ನು ಸೇರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಈ ಸಂದಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಿತು. ಸಂಯೋಜಿತ ರಕ್ಷಾಕವಚ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದಾಗ - ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ ಅಥವಾ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನಂತಹ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಲೇಯರ್ಡ್ ಆಗಿದ್ದರೆ - SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಗುಂಡುಗಳು, ಚದುರುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫೋಟಕ ತುಣುಕುಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುವ ಮತ್ತು ಚದುರಿಸುವಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ.

ಆಧುನಿಕ ಮಿಲಿಟರಿ ವಾಹನಗಳು, ದೇಹದ ರಕ್ಷಾಕವಚ ಫಲಕಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಲಿಕಾಪ್ಟರ್ ಆಸನಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, US ಸೈನ್ಯದ ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಯುದ್ಧ ಹೆಲ್ಮೆಟ್‌ಗಳು ರೈಫಲ್ ಸುತ್ತುಗಳ ವಿರುದ್ಧ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುವಾಗ ತೂಕವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು SiC-ಆಧಾರಿತ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಅದೇ ರೀತಿ, ಶಸ್ತ್ರಸಜ್ಜಿತ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಹಗುರವಾದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ರಕ್ಷಾಕವಚ ಕಿಟ್‌ಗಳು ಸುರಕ್ಷತೆಗೆ ಧಕ್ಕೆಯಾಗದಂತೆ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತವೆ.

ನಾಗರಿಕ ರೂಪಾಂತರಗಳು: ಯುದ್ಧಭೂಮಿಯ ಆಚೆಗೆ ಸುರಕ್ಷತೆ

ಯುದ್ಧದಲ್ಲಿ SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅಮೂಲ್ಯವಾಗಿಸುವ ಅದೇ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಈಗ ನಾಗರಿಕ ರಕ್ಷಣೆಗಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚಗಳು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳು ಈ "ಸೂಪರ್ ಸೆರಾಮಿಕ್" ಅನ್ನು ಸೃಜನಾತ್ಮಕ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಿವೆ:

1. ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಆರ್ಮರ್: ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಾಹಕರು, ರಾಜತಾಂತ್ರಿಕರು ಮತ್ತು ವಿಐಪಿ ವಾಹನಗಳು ಈಗ ಗುಂಡು ನಿರೋಧಕತೆಗಾಗಿ ವಿವೇಚನಾಯುಕ್ತ SiC ಸೆರಾಮಿಕ್-ಬಲವರ್ಧಿತ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಐಷಾರಾಮಿ ಮತ್ತು ಭದ್ರತೆಯನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ.

2. ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಮತ್ತು ರೇಸಿಂಗ್: ಫಾರ್ಮುಲಾ 1 ತಂಡಗಳು ಮತ್ತು ವಿಮಾನ ತಯಾರಕರು ತೀವ್ರ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಶಿಲಾಖಂಡರಾಶಿಗಳ ಪರಿಣಾಮಗಳಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ತೆಳುವಾದ SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ಎಂಬೆಡ್ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ.

3. ಕೈಗಾರಿಕಾ ಸುರಕ್ಷತೆ: ಅಪಾಯಕಾರಿ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ (ಉದಾ. ಗಣಿಗಾರಿಕೆ, ಲೋಹದ ಕೆಲಸ) ಕೆಲಸಗಾರರು SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ ಕಣಗಳಿಂದ ಬಲಪಡಿಸಲಾದ ಕತ್ತರಿಸುವ-ನಿರೋಧಕ ಗೇರ್‌ಗಳನ್ನು ಧರಿಸುತ್ತಾರೆ.

4. ಗ್ರಾಹಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್: ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಬಳಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವ ಸ್ಮಾರ್ಟ್‌ಫೋನ್ ಕೇಸ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಶಾಖ-ನಿರೋಧಕ ಕೇಸಿಂಗ್‌ಗಳು ಸೇರಿವೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅತ್ಯಂತ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ನಾಗರಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಯು ಸೆರಾಮಿಕ್ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಫಲಕಗಳಲ್ಲಿದೆ. ಈ ಹಗುರವಾದ ಫಲಕಗಳು ಈಗ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ:

- ಬೀಳುವ ಶಿಲಾಖಂಡರಾಶಿಗಳನ್ನು ತಿರುಗಿಸಲು ಅಗ್ನಿಶಾಮಕ ದಳದ ಗೇರ್

- ಘರ್ಷಣೆ ರಕ್ಷಣೆಗಾಗಿ ಡ್ರೋನ್ ವಸತಿಗಳು

- ಸವೆತ ನಿರೋಧಕ ರಕ್ಷಾಕವಚದೊಂದಿಗೆ ಮೋಟಾರ್‌ಸೈಕಲ್ ಸವಾರಿ ಸೂಟ್‌ಗಳು

- ಬ್ಯಾಂಕುಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಪಾಯದ ಸೌಲಭ್ಯಗಳಿಗೆ ಭದ್ರತಾ ಪರದೆಗಳು

ಸವಾಲುಗಳು ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳು

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಸಾಟಿಯಿಲ್ಲದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತಿದ್ದರೂ, ಅವುಗಳ ಭಂಗುರತೆಯು ಮಿತಿಯಾಗಿಯೇ ಉಳಿದಿದೆ. ನಮ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಇದನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ - ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪಾಲಿಮರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ SiC ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಎಂಬೆಡ್ ಮಾಡುವುದು. SiC ಘಟಕಗಳ ಸಂಯೋಜಕ ತಯಾರಿಕೆ (3D ಮುದ್ರಣ) ಸಹ ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತಿದೆ, ಕಸ್ಟಮ್ ರಕ್ಷಣೆ ಪರಿಹಾರಗಳಿಗಾಗಿ ಸಂಕೀರ್ಣ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಗುಂಡುಗಳನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುವುದರಿಂದ ಹಿಡಿದು ದೈನಂದಿನ ಜೀವನವನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುವವರೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಮಿಲಿಟರಿ ನಾವೀನ್ಯತೆ ನಾಗರಿಕ ಜೀವರಕ್ಷಕ ಸಾಧನಗಳಾಗಿ ಹೇಗೆ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸಾಕಾರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಶೋಧನೆ ಮುಂದುವರಿದಂತೆ, ಭೂಕಂಪ-ನಿರೋಧಕ ಕಟ್ಟಡ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು, ಕಾಡ್ಗಿಚ್ಚು-ನಿರೋಧಕ ಮೂಲಸೌಕರ್ಯ ಅಥವಾ ವಿಪರೀತ ಕ್ರೀಡೆಗಳಿಗೆ ಧರಿಸಬಹುದಾದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ನಾವು ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ SiC-ಆಧಾರಿತ ರಕ್ಷಾಕವಚವನ್ನು ನೋಡಬಹುದು. ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಬೇಡಿಕೆಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗುತ್ತಿರುವ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ, ಈ ಅಸಾಧಾರಣ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸವಾಲನ್ನು ಎದುರಿಸಲು ಸಿದ್ಧವಾಗಿದೆ - ಒಂದು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಹಗುರವಾದ, ಅತ್ಯಂತ ಕಠಿಣ ಪದರ.