超细碳化硼抗弹陶瓷应用前景

目前，Al2O3基抗弹陶瓷已用于“502工程”及“212工程”，但在战车车体侧面等部位采用Al2O3基陶瓷复合装甲时，其减重效果不明显，而采用同等厚度的高性能碳化硼陶瓷复合装甲则要比Al2O3基抗弹陶瓷质量减轻15%～20%，同时抗弹性能进一步提高。因此重点装备工程陶瓷复合装甲研制项目对高性能、低成本碳化硼抗弹陶瓷提出了迫切需求。
　　因而，开展高性能、超细碳化硼抗弹陶瓷材料的研制与应用，可大大提高相关武器装备的使用性能，具有显著的军事效益和经济效益。碳化硼抗弹陶瓷材应用方向为重点装备工程、未来主战坦克、步兵战车、空投空降车等轻型装甲车辆以及武装直升机腹板、船艇上层建筑的装甲防护。
　　工业用碳化硼的强度和韧性比较低，这主要是由于组织粗大(250um)、缺陷多、致密度不高所致，通过提高烧结密度、细化晶粒等基本途径可以明显地改善强度，但断裂韧性增加不大，这与单相材料本身的局限性有关。因此，要想减轻碳化硼的穿晶断裂的倾向，增加断裂韧性，走“复合”之路似乎是最后的选择。大量研究表明，复合添加剂可极大地降低烧结温度和压力，在高温高压条件下，获得高致密度的纯碳化硼陶瓷，并有优异的力学性能。复合材料的前景是十分诱人的，但问题是选择什么样的途径来实现“复合”之目的，
　　总之，碳化硼材料能否在工程下得到更广泛的应用取决于3个基本问题的解决：
　　1)烧结温度的降低（添加适量的超细碳化硼粉末，细化晶粒、弥散强化）；
　　2)强度和断裂韧性的提高；
　　3)抗氧化行为的改善。
　　结构决定性能是自然界永恒的定律。对新型碳化硼材料体系，其性能取决于微观组织结构，而微观组织结构的形成与化学成分、绕结工艺和相反应过程密切相关。鉴于碳化硼陶瓷的特性和作为防弹装甲陶瓷的重要意义，景德镇特种陶瓷研究所研究新型的碳化硼基超硬防弹陶瓷材料进行了从原材料配方、烧结工艺到制成成品、性能检测一系列工作中取得了良好的结果。所研制的高性能B4C陶瓷达到了企业标准和美军军标，其技术水平国内首创，填补了国内空白，在国际上达先进水平，为我国提供了一种新型的轻质高性能防弹装甲产品。