陶瓷材料具有低密度﹑高硬度和高抗压强度等特性,在装甲系统上的应用广泛,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。国内外现阶段主要使用的特种防弹陶瓷主要有氧化铝陶瓷(Al2O3)、碳化硅陶瓷(SiC)、碳化硼陶瓷(B4C)等。
氧化铝具有价格低廉,工艺成熟等优势,作为防弹领域的第一代陶瓷,氧化铝不仅是所有氧化物当中强度最大、硬度最高的,同时还具有良好的抗氧化性和化学惰性以及成本低,容易获得等优点。同时它也因为密度高,低弯曲强度和断裂韧性而受到了必要的限制,不能满足装甲领域向轻型化方向发展。
碳化硼密度在几种常用装甲陶瓷中最低,弹性模量较高,是军事装甲和空间领域材料方面的良好选择。但碳化硼由于硼原子和碳原子之间的共价键的高度共价性,其烧结性较差,制造成本和原材料成本较高。
SiC存在很强的共价键与很高的Si-C键能,具备高模量值、高硬度和高比强度的特性,非常适合弹道保护。对碳化硅而言,其在机械性能、密度和防弹性能以及应用成本方面都介于氧化铝和碳化硼之间,性价比最高,因此已成为现有最有应用前途的防弹陶瓷材料之一。