陶瓷裝甲的防護應用
發布時間:
2019-10-24
氧化鋁陶瓷?????1980年代，應用于裝甲系統的陶瓷主要是氧化鋁（也稱礬土）陶瓷。氧化鋁陶瓷性能優良，制造成本相對較低，很薄的陶瓷層就可以防御輕武器彈藥。在英國，第一種批量生產的人體護甲采用的就是氧化鋁陶瓷防護板。??????1995年之后，各國用于提升氧化鋁陶瓷性能的投入很大，但其防護性能的提高卻始終有限。盡管如此，由于氧化鋁陶瓷的質量較輕，其仍廣泛應用在一些飛機的防護或人體護甲上。?碳化硼陶
氧化鋁陶瓷
1980年代，應用于裝甲系統的陶瓷主要是氧化鋁（也稱礬土）陶瓷。氧化鋁陶瓷性能優良，制造成本相對較低，很薄的陶瓷層就可以防御輕武器彈藥。在英國，第一種批量生產的人體護甲采用的就是氧化鋁陶瓷防護板。
1995年之后，各國用于提升氧化鋁陶瓷性能的投入很大，但其防護性能的提高卻始終有限。盡管如此，由于氧化鋁陶瓷的質量較輕，其仍廣泛應用在一些飛機的防護或人體護甲上。
碳化硼陶瓷
除了氧化鋁外，其他陶瓷裝甲材料也嶄露頭角。其中，最引人注目的是1960年代就開始應用的碳化硼陶瓷。碳化硼陶瓷具有超高的硬度，同時也擁有驚人的價格。因此，這種陶瓷只用于某些對防護性能有更高要求的特殊場合，如美軍的V22“魚鷹”旋轉翼飛機的機組人員座椅。另外，英軍使用的增強型人體護甲（EBA）也采用了碳化硼陶瓷，其可以防御12.7mm鋼心穿甲彈。EBA里面還有一層“鈍傷”防護層，在陶瓷受到沖擊但沒有被穿透、襯層發生變形時保護人體免受鈍傷，從而保護人體重要器官不受傷害。
英國BAE系統公司先進陶瓷分公司就生產碳化硼陶瓷，并且已經用作美軍“攔截者”防彈衣的防護插板。到2002年，共有1.2萬套“攔截者”防彈衣投入戰場。
碳化硼陶瓷當然也有其不足之處，事實表明，它對彈心由高密度材料制成的高速彈頭的防護能力不盡如人意。這是由于高硬度高速彈頭沖擊碳化硼陶瓷時會使它的物理性質發生變化所致。
雖然碳化硼陶瓷對硬心穿甲彈的防護作用并不理想，但其對普通鋼心穿甲彈的防護還是游刃有余的。
碳化硅陶瓷
由英國BAE系統公司和美國賽瑞丹〔（Ceradyne）〕公司推出的熱壓型碳化硅陶瓷防護效果更勝一籌。碳化硅陶瓷是在高溫（達到2000℃）高壓條件下燒制，以獲得超高的強度，其強度遠大于彈頭，彈頭在撞擊后馬上碎裂使其動能迅速釋放。試驗證明，這種陶瓷對輕武器彈藥和尾翼穩定脫殼穿甲彈有良好的防護效果，而且價格相對低廉。
采用熱壓工藝將碳化硅陶瓷與金屬壓在一起可以制成良好的裝甲材料。熱壓工藝的目的是利用金屬和陶瓷受熱冷卻時產生不同物理變化而使碳化硅陶瓷內部產生較大的應力，從而獲得超高的強度。另外，熱壓碳化硅陶瓷抗多次打擊能力也得到提高。
碳化硅陶瓷還可以采用化學反應工藝來生產，這種生產工藝可以精確控制陶瓷尺寸，但由于化學反應生成的一些金屬雜質會留在陶瓷中，因此降低了陶瓷的強度。利用化學反應工藝生產出的碳化硅陶瓷可以用于受威脅較小的裝甲系統中。
其他陶瓷
除了上述陶瓷外，還有其他一些陶瓷可用于裝甲材料，如氮化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化鎢陶瓷、二硼化鈦陶瓷等。氮化硅陶瓷和氮化鋁陶瓷等在裝甲系統中的應用很少。碳化鎢陶瓷價格昂貴，但密度大（大約是碳化硅陶瓷的6倍）、強度高，對穿甲彈有良好的防護效果。碳化鎢適合用于對裝甲材料的體積有要求但對裝甲質量無要求的場合。二硼化鈦陶瓷的性能也很優良，密度比碳化硅大。與碳化鎢一樣，二硼化鈦具有導電性，可以通過電化學方法加工，而用其他方法很難切割。與碳化鎢一樣，昂貴的價格限制了二硼化鈦陶瓷的應用。
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