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最(zui)(zui)近(jin)世道(dao)不太平，俄(e)乌战火的(de)点燃导(dao)致军(jun)工相(xiang)(xiang)关产业又开始得到关注(zhu)。而在我们(men)熟悉的(de)先(xian)进陶瓷领域中，与之相(xiang)(xiang)关且最(zui)(zui)容易(yi)被想到的(de)就是(shi)防(fang)弹陶(tao)瓷。

陶(tao)瓷(ci)(ci)之所以(yi)可以(yi)防弹(dan)(dan)，凭(ping)借的(de)(de)就是其(qi)(qi)高(gao)(gao)比(bi)刚度、高(gao)(gao)比(bi)强(qiang)度和在(zai)(zai)许(xu)多(duo)环境下的(de)(de)化学惰性(xing)(xing)(xing)。它比(bi)金(jin)属好(hao)的(de)(de)地方就在(zai)(zai)于，在(zai)(zai)抵抗弹(dan)(dan)头(tou)冲击时(shi)金(jin)属材料会(hui)产(chan)生塑(su)性(xing)(xing)(xing)变形且吸收能(neng)量(liang)，而陶(tao)瓷(ci)(ci)几乎不(bu)产(chan)生塑(su)性(xing)(xing)(xing)变形，并(bing)且依靠其(qi)(qi)自(zi)身高(gao)(gao)强(qiang)高(gao)(gao)硬(ying)特性(xing)(xing)(xing)使(shi)弹(dan)(dan)头(tou)钝(dun)化甚至破碎(sui)，陶(tao)瓷(ci)(ci)表面粉碎(sui)同(tong)时(shi)在(zai)(zai)形成(cheng)细小且坚硬(ying)的(de)(de)碎(sui)块区过程中吸收了(le)高(gao)(gao)速弹(dan)(dan)头(tou)的(de)(de)能(neng)量(liang)。因此先进陶(tao)瓷(ci)(ci)在(zai)(zai)装甲系(xi)统上的(de)(de)应(ying)用十分具(ju)有吸引(yin)力，己成(cheng)为一种(zhong)广泛(fan)应(ying)用于防弹(dan)(dan)衣、车辆和飞机等装备的(de)(de)防护装甲。

陶瓷材(cai)料防弹原理过程

陶瓷中可以作为防弹材(cai)料的(de)主要有：氧化(hua)(hua)(hua)铝、碳(tan)化(hua)(hua)(hua)硅、碳(tan)化(hua)(hua)(hua)硼(peng)、氮化(hua)(hua)(hua)硅、硼(peng)化(hua)(hua)(hua)钛等，其中以氧化铝陶(tao)瓷(ci)(Al₂O₃)、碳化硅陶瓷(SiC)、碳化硼陶瓷(B₄C)应用最广。

各种防弹陶瓷(ci)的各项属性(xing)

从上图(tu)我们可(ke)以(yi)看(kan)出，虽(sui)然氧化铝各方面性能都要比碳化硼（B₄C）和(he)碳化硅（SiC）差些，如密度最高（意味着(zhe)最重(zhong)，但(dan)也(ye)依旧比(bi)相同防弹(dan)能力同面(mian)积(ji)的装甲钢重(zhong)量轻40%），硬度相对较低。但它也有明显的优势就是制作成本低、原料来源广，像碳(tan)化(hua)硼的(de)(de)(de)价格(ge)就(jiu)差不(bu)多是氧化(hua)铝的(de)(de)(de)10倍左右，这(zhei)个差距其实挺夸张的(de)(de)(de)。另外氧化(hua)铝的(de)(de)(de)生产工艺(yi)也比SiC更成熟，能更好地保证制品尺寸稳定、而且性能可靠性高。

因此在进行防弹(dan)(dan)物品设计时(shi)，要综合考虑各(ge)种(zhong)材料的(de)成(cheng)本及刚强度等属性(xing)，尽可(ke)(ke)能(neng)(neng)在保证防弹(dan)(dan)性(xing)能(neng)(neng)满足指定要求的(de)同时(shi)使成(cheng)本尽可(ke)(ke)能(neng)(neng)低。这就是氧化铝能够成为防弹领(ling)域的(de)第一代陶(tao)瓷，并活跃至今的(de)重要原因，尤其是在(zai)民(min)用领域，在(zai)氧化铝性(xing)能达(da)标的前提下，性(xing)价比成为了(le)它的绝对(dui)优势。

氧化铝(lv)防(fang)弹(dan)陶(tao)瓷的制备

氧化铝分子式为Al₂O₃，白色固(gu)体，最为常见晶态(tai)有α-Al₂O₃､β-Al₂O₃及(ji)γ-Al₂O₃，其中α-Al₂O₃结(jie)构最稳定（又称(cheng)刚玉(yu)），在1300℃以上的高温时其它相几乎完全转化为α-Al₂O₃，氧化(hua)铝防弹陶瓷的主要(yao)成分就是它。

（来源：河南济源兄弟材料有限公司）

氧(yang)化(hua)铝防弹陶(tao)瓷主要以无压烧结(jie)和热(re)压烧结(jie)为主｡无压烧(shao)结高纯氧化铝(lv)陶(tao)瓷通(tong)常需要在高于1600℃才能烧结致密，较高的烧(shao)(shao)结(jie)温度(du)可(ke)能会促使氧(yang)化铝(lv)晶(jing)体(ti)异(yi)常长大，烧(shao)(shao)结(jie)体(ti)致密化程(cheng)度(du)降(jiang)低(di)，从(cong)而会影响高纯氧(yang)化铝(lv)陶瓷(ci)的性能｡因此(ci)工业上通(tong)过减小粉(fen)体(ti)颗粒的平均尺(chi)寸(cun)，添加适当(dang)的添加剂，结(jie)合合理的成形(xing)及(ji)烧(shao)(shao)结(jie)方法等来降(jiang)低(di)氧(yang)化铝(lv)陶瓷(ci)的烧(shao)(shao)结(jie)温度(du)。

热压(ya)烧(shao)结通(tong)过在(zai)模具上(shang)下(xia)两面同时加(jia)(jia)压进(jin)行烧结｡由于烧结时除了温度动力之外，还(hai)增加(jia)(jia)了压力动力(10~50MPa)，因此(ci)大(da)大(da)降(jiang)低烧结(jie)难度，致密化程度高｡同(tong)时因为特定的(de)外界压力使得晶(jing)体的(de)生长受到(dao)限制，得到(dao)的(de)晶(jing)粒细小均匀(yun)，使得力学(xue)性能(neng)大(da)大(da)提高｡

α-Al₂O₃密(mi)堆积的结构示意(yi)图

另外为了增(zeng)强氧(yang)化铝陶瓷的力学强度(du)，工业上常采(cai)用电子(zi)射线真(zhen)空镀(du)(du)膜、溅射真(zhen)空镀(du)(du)膜或(huo)化学气相(xiang)蒸镀(du)(du)等(deng)强(qiang)化工艺方法，在氧化铝陶瓷的表面镀上(shang)一层硅(gui)的化合物薄膜，然后再(zai)经1200~1580℃的高温处理，使氧化铝陶瓷钢化，从而获得具有超高强度的氧化铝陶瓷。

PS：目前国(guo)内最大氧(yang)化铝防弹陶(tao)(tao)瓷生(sheng)产厂家是河南济源兄弟材料有限(xian)公(gong)司，具备年产1000t以(yi)上氧(yang)化铝陶(tao)(tao)瓷的规(gui)模。其生(sheng)产的氧(yang)化铝防弹陶(tao)(tao)瓷选用硬度极高(gao)的α-Al₂O₃为原料，采(cai)用先进双面(mian)压机(ji)成(cheng)形、自动化窑炉烧(shao)结。

据济源兄弟的张祯祯部(bu)长介(jie)绍，用(yong)于(yu)防弹领域的氧化(hua)(hua)铝陶瓷(ci)与普通氧化(hua)(hua)铝陶瓷(ci)性(xing)能(neng)上有很大的区别，最(zui)主要体现在密度、硬度、韧性(xing)以及瞬间破(po)碎(sui)能(neng)力上。为此，他们在制备中会(hui)根据用(yong)途(tu)对配(pei)方(fang)做出(chu)改(gai)良，使成品(pin)的(de)防(fang)弹能力更强。

氧(yang)化铝防(fang)弹陶瓷的应(ying)用

氧化(hua)铝烧结制品表面光(guang)洁、尺寸稳(wen)定、价格低廉，依据纯(chun)度(du)分(fen)为85/90/95/99氧化(hua)铝陶(tao)瓷，相应的(de)硬度(du)和价格也依次(ci)增高，在各(ge)类装甲车辆和军警防(fang)弹服(fu)等场合中都能看见它的(de)身影。

不过为(wei)保证陶瓷(ci)的一定强度，氧(yang)化铝(lv)防(fang)弹陶瓷(ci)多采用99氧(yang)化铝(lv)陶瓷(ci)，并在成型和烧结过程(cheng)中保证孔(kong)隙率低，使微观应(ying)力集中降(jiang)低到最(zui)小程(cheng)度。接(jie)下来就来一起看(kan)看(kan)它的应(ying)用。

1.防(fang)弹衣

人(ren)体(ti)防(fang)(fang)(fang)(fang)弹衣是(shi)单兵战士、武警、保安、武装(zhuang)(zhuang)押运员常用(yong)的防(fang)(fang)(fang)(fang)护装(zhuang)(zhuang)备，属(shu)军民(min)两用(yong)产品。人(ren)体(ti)防(fang)(fang)(fang)(fang)弹衣的核心部件是(shi)防(fang)(fang)(fang)(fang)弹插(cha)(cha)板，插(cha)(cha)板材料(liao)经历了硬质金属(shu)插(cha)(cha)板、软(ruan)质合成纤(xian)维插(cha)(cha)板，现已(yi)发展(zhan)到(dao)第三代(dai)陶瓷/合成纤(xian)维复合插(cha)(cha)板，是(shi)目前防(fang)(fang)(fang)(fang)弹衣主要的发展(zhan)方向。

防弹(dan)插(cha)板主要分为(wei)两部分，一是(shi)(shi)采用芳纶或超高分子量高强高模聚乙烯纤维复合材料制(zhi)成(cheng)的(de)插(cha)板背(bei)板；二是(shi)(shi)以氧(yang)化(hua)铝、碳化(hua)硅、碳化(hua)硼为(wei)原料制(zhi)成(cheng)的(de)防弹(dan)面板。两者通过过渡(du)粘(zhan)接层(ceng)(ceng)相(xiang)结合，并(bing)在陶(tao)瓷(ci)面板表面粘(zhan)贴一层(ceng)(ceng)止裂布防止陶(tao)瓷(ci)破(po)碎时对人体的(de)伤害，便(bian)得到第三代复合防弹(dan)插(cha)板。

防弹插板（来源：河南济源兄弟(di)材料有限公司）

俄罗斯士兵穿着由氧化铝陶瓷制造的新式防弹衣

前面说(shuo)了(le)(le)氧(yang)化铝密度(du)大比较重，为了(le)(le)让防(fang)弹衣更轻便更利于人们活(huo)动，可以使(shi)用注模成型(xing)等工艺使(shi)得氧(yang)化铝防(fang)弹陶(tao)(tao)瓷板符合人体(ti)曲线(xian)，同(tong)时也减轻了(le)(le)防(fang)弹陶(tao)(tao)瓷板的重量(liang)，有利于人体(ti)穿戴，穿着更舒适。

与之(zhi)前主流的采用小片(pian)拼接工艺将(jiang)陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)片(pian)粘贴于背板(ban)制造(zao)的陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)插(cha)板(ban)相(xiang)比，这种弧形氧化铝陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)板(ban)可以避免之(zhi)前产品(pin)消(xiao)除拼接接缝处带来的缺(que)陷(xian)，提升防弹安全系数，同时陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)片(pian)内(nei)部材(cai)质的均一性也更好(hao)。

整(zheng)体弧(hu)形(xing)氧化铝(lv)防弹陶瓷板

2.车体防(fang)护

装(zhuang)(zhuang)甲(jia)是战地车辆必不可(ke)少的(de)一部(bu)分(fen)，否则(ze)在炮(pao)火连篇中的(de)战场根本(ben)无法存活。在以(yi)前装(zhuang)(zhuang)甲(jia)多以(yi)钢(gang)(gang)板为主材(cai)(cai)制造，但随着(zhe)弹丸(wan)材(cai)(cai)料和性能(neng)的(de)逐步升级，装(zhuang)(zhuang)甲(jia)材(cai)(cai)料面临着(zhe)巨大挑战。例如目前穿甲(jia)弹的(de)弹丸(wan)使用高(gao)密度合(he)金钢(gang)(gang)、碳(tan)化钨或钨、贫(pin)铀合(he)金钢(gang)(gang)等材(cai)(cai)料，弹丸(wan)初速为0.9~1.8 km/s，穿甲厚度达1 m以上，穿甲能力强、飞行速度损失小，极具威胁力。破甲弹虽然弹着速度不高，但其利用炸药的锥型中空装药的聚能原理，爆炸时形成一束高速金属射流来击穿装甲。面对这些威胁力日益提高的弹(dan)药，装(zhuang)甲(jia)必须要(yao)更加(jia)抗打才能(neng)提高装(zhuang)甲(jia)车辆的安全等级(ji)。

目前(qian)，装(zhuang)甲防弹(dan)陶(tao)瓷(ci)已被应(ying)用于各式装(zhuang)甲车辆，包括坦克、步兵车、装(zhuang)甲车等(deng)，以(yi)(yi)其(qi)自(zi)身的高(gao)硬度和高(gao)强度来提高(gao)装(zhuang)甲车辆的军事防护(hu)性能和安全等(deng)级，同(tong)时陶(tao)瓷(ci)既(ji)轻又强的特点，可以(yi)(yi)使得单位(wei)防护(hu)面(mian)积的质(zhi)量大(da)大(da)降低。

同上面一样(yang)，氧化(hua)铝也(ye)是装甲车辆常用的防(fang)弹(dan)陶瓷材料之一，它最早是现身于苏联(lian)的T-64A坦克上(shang)。一开(kai)始T-64A的炮塔采用的铝合金夹层装甲，但效果不甚理想，因为要想发挥出应有的效果，炮塔前部厚度将增大到难以容忍的厚度。后来换上了强化钢夹层装甲，但由于面对破甲弹效果差（破甲弹的高温金属射流会穿透装甲）必须选择更耐高温的材质，于是苏联便想到了使用耐高温的陶瓷改善抗穿甲性能。

采用氧化铝陶瓷材料(liao)的(de)T-64坦克

最终能(neng)够(gou)在高温下保持稳定性(xing)的氧化铝陶瓷成(cheng)功入选，T-64B坦(tan)克的炮塔上便用上了(le)由氧化铝陶瓷球(qiu)与聚合物(wu)填充(chong)的复(fu)合装甲。据悉，T-64B坦(tan)克的抗弹性(xing)能(neng)在当(dang)时(shi)那个年代称(cheng)得上是(shi)极为优良（同(tong)时(shi)制(zhi)造成(cheng)本(ben)和工艺要求较(jiao)高），是(shi)当(dang)时(shi)实(shi)打实(shi)的先进科技产物(wu)。

封装在炮塔内的氧化(hua)铝陶瓷小球

总结(jie)

总的来说，在军事领域里(li)，氧(yang)化(hua)铝(lv)虽然不如碳化(hua)硼、碳化(hua)硅(gui)这些兄(xiong)弟(di)们受到的关注(zhu)度高，但懂(dong)行的人都知道氧(yang)化(hua)铝(lv)的重(zhong)要程度绝不逊色于后俩且用量极大(da)。若想了解其他相关内(nei)容(rong)，也可以关注(zhu)粉体圈(quan)并在后台(tai)搜索“防弹”查(cha)看(kan)更多(duo)久久亚(ya)洲精(jing)品(pin)无码aⅴ大(da)香,97se亚(ya)洲精(jing)品(pin)一区(qu),韩国最新爱情(qing)电影(ying),漂亮(liang)老师(shi)做爰(yuan)6,国产强伦姧人妻毛片相关的文章噢！

资料来源：

防(fang)弹(dan)装甲中的(de)陶瓷材料，吴燕(yan)平，燕(yan)青芝。

防弹陶瓷的烧结工艺及发展现状，罗娟(juan)，杨科伟，王(wang)萌，和娇娇。

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