陶瓷防護裝甲及其防護機理

碳化硼陶瓷是以B4C為主晶相的陶瓷。化學(xué)式為B4C，六方晶系，暗黑色。熔點2450℃，理論密度2.52g/cm3，維氏硬度49.5GPa，在自然界里面次于金剛石和立方氮化硼，它還有較大的熱中子俘獲截面。可用來加工寶石、陶瓷、鑄模、車刀和軸承等，也可用作噴砂嘴、原子反應(yīng)堆的中子吸收劑，可以用作陶瓷防護裝甲材料。

1.陶瓷防護裝甲及其防護機理

相對于其他材質(zhì)的防護裝甲，陶瓷裝甲具有硬度高、質(zhì)量輕的優(yōu)點，其對彈頭和彈藥破片的防御能力都很強，已成為一種廣泛應(yīng)用于防彈衣、車輛和飛機等裝備的防護裝甲。現(xiàn)在大多數(shù)陶瓷裝甲與襯層之間用低硬度、低密度的黏性聚合物黏接而成。當彈藥沖擊波傳播到陶瓷與聚合物黏合層的分界面時，沖擊波產(chǎn)生強烈的拉抻作用，破壞陶瓷層，同時強烈的剪切作用破壞聚合物黏合層。在拉抻和剪切作用下，陶瓷層與襯層分離。與此同時，彈頭和彈藥破片受壓而碎裂，形成圓錐形的碎裂區(qū)。正是由于陶瓷具有硬度高的優(yōu)點，才會將彈頭和彈藥破片的沖擊波能量分解到一個較大的防護面積；從而阻止彈頭和彈藥破片，保護人員的重要部位。

裝甲材料總的發(fā)展趨勢是強韌化、輕量化、多功能。陶瓷材料是防彈材料中重要的一支，它具有高的硬度，高的壓縮強度和高應(yīng)力時的優(yōu)良彈道性能。在子彈的沖擊下（速度＞700～800m/s），陶瓷正面被擊碎而剩余的能量則被反面軟增強材料（尼龍布層等）所吸收，反面材料須能支持住子彈沖擊后陶瓷材料的碎片和子彈本身。