陶瓷最早于20世纪60年代用于直升机和个体的防护。在过去几十年中，加工工艺的进步导致人们能够使用低成本的陶瓷材料。这也促进了陶瓷材料在军事和非军事上的应用。陶瓷的种类很多，目前可用于个体防护的主要有氧化物、氮化物、碳化物等；品种有氧化铝（AlO）、氮化硅（SiN）、碳化硅（SiC）、碳化硼（B.C）等。碳化硼密度最小，硬度最高，防弹性能最好，但因其价格昂贵，主要用于高级装备;如美国黑鹰式直升机乘员座椅;热压成型的碳化硅硬度、模量较高，密度适中，用于飞机机腹、装甲车辆;氧化铝密度较大，防弹性能中等，但价格最低廉，且烧结性能好，尺寸稳定，广泛应用于装甲车辆、机腹和军警防弹衣等。目前在陶瓷复合材料性能方面取得了很多进展，主要有两种途径∶（1）合成新型的性能更高的陶瓷材料；（2）合成更合适的背衬复合材料，优化整体结构的弹道性能。

防弹陶瓷复合板的防弹机理

防弹陶瓷板的防弹机理与防弹金属完全不同;金属主要依靠塑性变形吸收能量;陶瓷主要依靠粉碎和断裂能吸收能量。

当弹头撞击到陶瓷表面时，产生很强的压缩波，使子弹和陶瓷板的内部压力迅速增长。弹头由于压应力大于自身屈服强度而变形、钝化，甚至由于该应力超过破坏极限而破碎。试验表明，撞击时的瞬间应力达到 2800MPa;该应力波在金属和碳化硼内部的波速分别为 4800m/s 和 14400m/s;两者差距越大，作用于弹头的应力波越强。

在弹头变形的同时，陶瓷板上形成环向和径向的初始裂纹吸收动能。随着子弹的练续侵入，弹头由于与陶瓷磨蚀使碎片加剧，而陶瓷也随着初始裂纹的扩展形成连续的碎片继续吸收能量;子弹进一步深入，陶瓷面板最终由于张力作用而形成以弹头为顶点的破碎圆锥体。最后，弹头碎片及陶瓷碎片一起撞击在背衬材料上。当应力波在背衬材料上发射时，瞬间压应力转换成为拉伸应力，导致背衬材料分层的发生。背衬材料通过弯曲拉伸变形、分层以及应力波的传播吸收剩余能量。

无压烧结流程：

目前国内氧化铝防弹陶瓷生产工艺主要是∶配料混合→塑化造粒→模具压制→高温烧结。

配料：采用工业 SiC粉体，粒度1μ m（中位径），纯度≥99%;工业BC粉体，粒度2.5μ m（中位径），纯度≥93.4%;工业TiC粉体，粒度3μ m（中位径），纯度≥98%;以液体水溶性酚醛树脂，聚乙烯醇（PVA）和糊精等作为粘结剂。

混合造粒：将配方中的配比称量后和去离子水一起加入球磨机，球料比4∶1.球磨子为碳化硅材质，加入所需的粘结剂和分散剂后球磨8h，然后用离心喷雾干燥机进行雾化造粒，将造粒料混匀、过60目筛后备用。

压制烧结：称量好所需重量的造粒料，倒入钢制模具后在液压机上压制成型（成型压力1~2Tcm2），将成型后的素坯充分干燥后，放入卧式真空炉内烧结，烧成制度设定为∶2050 ℃，保温180 min，高温期间充入高纯氢气进行保护，程序结束后自然冷却。

设备选择：SIMUWU提供的RVS真空烧结炉是处理碳化硅烧结工艺的优秀产品，具有均温性好，温控精度高等特点，有助于碳化硅陶瓷的致密成型。SIMUWU提供专业的工程师团队，能够解决生产过程中遇到的各种问题，致力于给客户最方便快捷的体验。