隨著現代國防、核能、航天技術、汽車工業、海洋工程的快速發展，已有的材料很難達到預期的要求，開發具備高性能材料的任務迫在眉睫。陶瓷材料作為當今世界上*具發展前景的高性能結構材料，因具有耐高溫、低密度及膨脹系數低等優勢被用于制造發動機襯里、火箭部件、工具的切削刃、特殊的透明和不透明的護罩等，在國防、航空航天、國家安全和能源等戰略領域發揮了重要作用，成為*科學的重要組成部分。
傳統陶瓷材料通常是指釉面瓷器、瓷磚和陶器等傳統的陶瓷制品，這些制品通常以粘土和其他天然材料為主要成分經過燒制而成，具有良好的耐磨、耐高溫和耐化學腐蝕等特性。那么作為裝甲材料的陶瓷與傳統陶瓷有何區別,又具有什么優勢呢？
01、一鳴驚人——陶瓷復合材料一戰成名
作為原始社會新石器時代的標志，陶瓷技藝的發展經歷了相當漫長的歷史時期，直到*次世界大戰才被運用于軍事領域，越南戰爭中美軍成功將氧化鋁陶瓷裝甲用于直升機乘員的防護，驗證了陶瓷作為裝甲材料的可行性，陶瓷裝甲由此進入了快速發展的時代。從*次世界大戰期間陶瓷裝甲的使用到20世紀60年代*套真正意義上的陶瓷裝甲系統的出現，陶瓷裝甲在相對較短的時間內取得了長足的進步。盡管與鋼制裝甲相比陶瓷裝甲價格昂貴且保質期更短，但其出色的防護性能可以針對戰斗中常用的穿甲步槍子彈提供高水平的保護，在相同的防護等級下，陶瓷裝甲可以減輕50%的重量，更容易在野外穿著和行動。隨著研究的不斷深入，世界許多國家正在尋找通過將陶瓷基體與增強纖維結合以增加塑性、抗裂性和其他理想的機械性能的新方法，這就是所謂的陶瓷基復合材料（KMKM），旨在開發以陶瓷作為基體或增強材料的先進陶瓷復合材料。
02、性能優異——陶瓷材料防彈機理解密
在彈頭撞擊陶瓷裝甲的瞬間，撞擊導致彈頭變鈍，從而使其侵徹路徑發生變化，陶瓷表面也會由著彈點向四周開裂，在此過程中達到吸能的目的，陶瓷裝甲粉碎程度越高，吸能效果越好。高硬度陶瓷能夠產生強大的反作用力,從而減緩彈頭的速度,對于肩扛式火箭彈所使用的成型裝藥戰斗部而言,陶瓷材料的易碎特性能夠提供更好的防護效果，當成型裝藥戰斗部爆炸產生的金屬射流穿透陶瓷裝甲時,陶瓷會立即碎裂成小塊,形成的空腔會干擾金屬射流，從而顯著降低其穿甲能力，同時為了避免出現陶瓷破片向周圍擴容移動出現防御真空的現象，在將陶瓷材料與其他材料一起組成的復合裝甲系統中，陶瓷通常放置在迎彈面上，*好垂直于預期威脅打擊的方向，并且由聚芳酰胺、聚乙烯或聚丙烯組成的聚合物纖維形成復合背襯，與陶瓷依靠碎裂吸能的原理不同，這類纖維裝甲主要依靠拉伸變形吸收能量，利用自身彈性拉伸將彈頭粘住，*外層的合金材料可以加以邊界約束從而有效避免兩者連接處產生明顯的開裂和分層現象，提升復合裝甲抗多發打擊能力。
03、種類繁多——軍工裝備的明細材料
基于氧化鎂鋁（MgAI2O4）的透明材料，也被稱為人造尖晶石，長期以來以其高強度的特性而聞名，僅0.25英寸厚的尖晶石就具有與2.5英寸防彈玻璃相同的防彈特性，雖然制造具有均勻透明度的大型零件比較困難，但采用低溫真空燒結工藝可以制造出僅受壓機尺寸限制的零件，該工藝與以前的制造工藝相比實現了氟化鋰（LiF）燒結添加劑的均勻分布，該添加劑熔化并潤滑尖晶石晶粒，使其在燒結過程中均勻分布，顯著降低了LiF的消耗，并將光譜的可見光和中紅外區域（0.4-5微米）的透光率提高到理論值的99%。尖晶石的潛在應用包括重量不到現有玻璃的一半的裝甲玻璃、士兵的防護面具、下一代激光器的光學元件以及多光譜傳感器眼鏡等。
碳化硼（B4C）是一種非常堅硬的陶瓷材料，莫氏硬度在 9 到 10 之間，是已知*堅硬的合成物質之一，僅次于立方氮化硼（CBN）和金剛石。碳化硼是一種共價材料，用于坦克裝甲、防彈背心、發動機破壞粉末以及眾多工業應用。由碳化硼制成的創傷板，旨在吸收和破壞子彈的動能并減少其沖擊力，通常用作防彈背心的復合材料，可以有效防止子彈穿透裝甲。此外，它還具有良好的化學惰性和高中子吸收截面，是許多高性能應用的合適材料，例如碳鍵合耐火混合物中的抗氧化劑、反應堆控制棒和核應用中的中子吸收屏蔽。碳化硼陶瓷也可以作為一種磨料以粉末形式用于金屬和陶瓷產品的研磨。盡管其400-500° C （750-930°F）的低氧化溫度使其無法承受磨削硬化工具鋼的熱量，但由于其硬度高和低密度的特點已被用作軍用裝甲和高性能自行車中鋁的增強劑，良好的耐磨性使其被用于噴砂噴嘴和泵密封件。此外碳化硼能夠吸收中子而不形成長壽命放射性核素，因此可以作為核電站產生的中子輻射的吸收劑。
氮化硼作為陶瓷裝甲材料領域的明星正在徹底改變技術格局并推動電子、航空航天、能源等領域的創新。氮化硼可與金剛石相媲美的導熱性可以有效地散發大功率電子設備的熱量，防止過熱并確保*佳性能，而高擊穿電壓和低介電常數使其能夠有效地絕緣高壓組件，用于制造半導體和印刷電路板基板的絕緣層，確保電子設備的安全可靠運行。氮化硼納米管、納米片和納米顆粒由于其在納米尺度上的獨特性能，如高縱橫比、優異的導熱性和電絕緣性能，在未來的應用中具有巨大的潛力。
陶瓷泡沫是由陶瓷制成的堅韌泡沫，制造技術包括將開孔聚合物泡沫浸漬在內部的陶瓷漿料中，然后在窯中經過燒制只留下陶瓷材料。泡沫陶瓷可以由多種陶瓷材料組成，常見的高溫陶瓷有氧化鋁、碳化硅、氧化鋯等，與石棉和其他陶瓷纖維不同，泡沫陶瓷是完全無害的，也是絕緣材料中性能*好的，其高強度和硬度也使其可用作低應力應用的結構材料。陶瓷泡沫越來越多地用于不斷發展的電子應用，包括電極、固體氧化物燃料電池和電池支架。通過將泵送冷卻液與回路本身分離，泡沫陶瓷也可以用作電子設備的冷卻組件。
隨著陶瓷裝甲技術的不斷發展和成熟，各種陶瓷材料將為作戰平臺提供更全面的防護，并對戰場態勢產生積極的影響，而裝甲系統輕量化、機動化發展需求的不斷演進也讓陶瓷裝甲的優勢更加凸顯。
