为适应现代高科技战争。作为提高舰船生存能力的一项重要的被动防护技术———装甲防护日益受到重视。随着材料技术的发展，由单一依靠均质钢装甲逐步向设计复合装甲结构发展方向已成为舰船装甲防护技术的主流。

轻型防护装甲的设计是提高其防护能力和尽量减轻自重，以提高其机动能力。陶瓷材料因其密度小，且具有比装甲钢更高的硬度、抗压强度、耐热性、动态应力性能，而被广泛应用于轻型复合装甲的设计中。故轻型复合装甲为多层结构，以陶瓷板为主体，配合其他复合材料。

概述

为了应对当代高科技战争，世界各国对防弹装甲技术越来越重视，对装甲材料的性能提出了越来越高的要求。装甲的防护性能主要是通过抗侵彻能力、抗冲击能力、抗崩落能力和自重等方面来予以评价，因此装甲材料应尽可能地满足高硬度、高强度、高韧性以及低密度，即“三高一低”的要求。

研究现状

陶瓷材料拥有许多极具吸引力的性能，包括高比刚度、高比强度和在许多环境下的化学惰性。同时，因其相对于金属的低密度、高硬度和高抗压强度，使其在装甲系统上的应用十分具有吸引力，己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。。陶瓷作为装甲防护材料的主要优势是强度和硬度高、耐磨、密度小等，而易破碎、抗多发打击性能弱的劣势则在一定程度上限制了其应用。
用于装甲防护的单相陶瓷主要包括氧化铝、碳化硼和碳化硅。

氧化铝陶瓷

氧化铝陶瓷具有高硬度、高耐磨、低摩擦系数等优点，通常以单晶体和多晶体的形式，用于要求耐热和耐磨的各种应用中。在一些特殊应用中采用晶须增韧和相变增韧陶瓷，例如，耐火材料、火花塞绝缘体、装甲和轴承等。

碳化硼陶瓷

碳化硼（B4C）陶瓷是一种密度低、高耐磨、高强度极硬的陶瓷。碳化硼陶瓷广泛应用于坦克车的装甲、防弹衣、喷砂 嘴、特殊密封环以及其他很多工业用品中。

碳化硅陶瓷

碳化硅（SiC）陶瓷由于具有高温强度大、抗氧化性强、耐磨损性好、热稳定性佳、热膨胀系数小、热导率大、硬度高以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性，因此是当前最有前途的结构陶瓷之一，用作精密轴承、密封件、气轮机转子、喷 嘴、热交换器部件及原子核反应堆材料等。

硼化钛陶瓷

硼化钛陶瓷（TiB2）是一种具有高强度、高硬度和高耐磨性的非氧化物陶瓷。目前，主要应用于防弹衣、装甲和切割材料等。

纤维增韧陶瓷复合材料

战争中人员和装备的快速安全移动对轻质结构防护材料提出了持续需求，纤维复合陶瓷材料则是提供能量吸收和质量减轻的最佳组合方式。用于增韧陶瓷的纤维主要包括玻璃纤维和碳纤维。

透明陶瓷

随着材料制备技术的发展，更高性能的新材料不断被开发和研究。。以氮氧化铝（AlON）和镁铝尖晶石（MgAl2O4）为代表的透明陶瓷已应用于装甲防护领域，既能保护人体又能随时观察敌情。透明陶瓷因高强度和硬度，已成为可替代防弹玻璃的具有发展潜力的防护材料，如面罩、导弹探测窗口、地面作战车辆保护窗、飞机的挡风玻璃和降落窗等，主要有单晶氧化铝（蓝宝石）、氮氧化铝和镁铝尖晶石。

应用进展

目前，世界各国对于装甲防护技术研究可以分为材料改进与结构设计２个方向。在军用装甲上应用较为广泛的防护材料主要有金属材料、陶瓷材料、复合材料等，功能结构设计上有蜂窝结构、金属封装结构等特殊结构。
对装甲材料要求的防弹性能包括抗侵彻、抗冲击和抗崩落能力。因此，在装甲的设计中必须充分考虑复合装甲中各个组成部分的密度，通过优化结构，在最小面密度下实现最大防护效果。
目前国外科研人员研究的防弹用陶瓷－金属功能梯度复合材料主要有Ti-TiB2 体系以及Al2O3/Al、SiC/Al、B4C/Al、Si3N4/Al等复合体系。国外研究人员分别从功能梯度材料的制备、材料的动态力学性能、应力波在功能梯度材料内的传播以及裂纹的扩展等方面展开研究。
目前研究的防弹用功能梯度复合材料体系主要有Al2O3/Al、SiC/Al、B4C/Al、Si3N4/Al等复合体系。国内研究人员分别从功能梯度材料的制备、材料的动态力学性能与组份分布规律的关系、材料的抗弹性能等方面展开研究，并取得了一定的进展。

发展趋势

目前，装甲陶瓷材料研究的重点是解决其韧性差及成本高的问题。提高装甲陶瓷材料性能方面主要途径有：
1）用连续碳纤维增韧补强的Si3N4比纯Si3N4的断裂韧性提高４倍，SiC纤维/SiC可比纯SiC的应变量增大9倍。
2）梯度功能材料（FGM）是通过精心设计和采用特殊的工艺，使陶瓷与金属的复合物组分、结构能连续地变化，由陶瓷侧过渡到金属侧形成了一种物性参数也连续变化的复合材料。
3）陶瓷材料的脆裂与其结构敏感性密切相关，其断裂往往始于表面或近表面处的缺陷。因此，必须尽可能消除其表面缺陷。

结语

不同的装甲材料对反装甲武器的攻击有着不同的反应，单一均质材料构成的装甲通常只能防护特定的反装甲武器。为了能够应对越来越复杂的实际需求，同时防护多种反装甲武器，复合装甲的研究已成为必然趋势。陶瓷复合装甲作为其中的佼佼者，将朝着更高强度、更高韧性、更低廉的价格、更简易的制备工艺等方向发展。