陶瓷防护装甲及其防护机理

碳化硼陶瓷是以B4C为主晶相的陶瓷。化学式为B4C，六方晶系，暗黑色。熔点2450℃，理论密度2.52g/cm3，维氏硬度49.5GPa，在自然界里面次于金刚石和立方氮化硼，它还有较大的热中子俘获截面。可用来加工宝石、陶瓷、铸模、车刀和轴承等，也可用作喷砂嘴、原子反应堆的中子吸收剂，可以用作陶瓷防护装甲材料。

1.陶瓷防护装甲及其防护机理

相对于其他材质的防护装甲，陶瓷装甲具有硬度高、质量轻的优点，其对弹头和弹药破片的防御能力都很强，已成为一种广泛应用于防弹衣、车辆和飞机等装备的防护装甲。现在大多数陶瓷装甲与衬层之间用低硬度、低密度的黏性聚合物黏接而成。当弹药冲击波传播到陶瓷与聚合物黏合层的分界面时，冲击波产生强烈的拉抻作用，破坏陶瓷层，同时强烈的剪切作用破坏聚合物黏合层。在拉抻和剪切作用下，陶瓷层与衬层分离。与此同时，弹头和弹药破片受压而碎裂，形成圆锥形的碎裂区。正是由于陶瓷具有硬度高的优点，才会将弹头和弹药破片的冲击波能量分解到一个较大的防护面积；从而阻止弹头和弹药破片，保护人员的重要部位。

装甲材料总的发展趋势是强韧化、轻量化、多功能。陶瓷材料是防弹材料中重要的一支，它具有高的硬度，高的压缩强度和高应力时的优良弹道性能。在子弹的冲击下（速度＞700～800m/s），陶瓷正面被击碎而剩余的能量则被反面软增强材料（尼龙布层等）所吸收，反面材料须能支持住子弹冲击后陶瓷材料的碎片和子弹本身。