坦克可以没后视镜，但不能没有先进陶瓷！

“坦克是没有后视镜的。”

这是我国某位功夫巨星在节目里说的一句话，至今大家还乐此不疲地以此调侃这位巨星。

不过话说回来，坦克的确可以舍弃传统后视镜，依靠光电观瞄系统等技术感知后方。

坦克没有后视镜不足为奇，但是，有一种令你感到惊奇的东西，包括坦克在内的很多武器装备都离不开它，那就是：陶瓷。准确地说是不同于日用陶瓷、建筑陶瓷、艺术陶瓷等传统陶瓷的新型陶瓷，我们一般称之为先进陶瓷或特种陶瓷。

0先进陶瓷的硬核性能

先进陶瓷是利用高纯度的天然无机物及人工合成的无机化合物，采用多种先进制造工艺生产出的一种新型高技术陶瓷，是继钢铁、塑料之后的世界上第3种工程材料，具有许多金属材料及高分子材料无法比拟的优良特性。

一是高温强度突出。常见的氮化硅陶瓷在1400℃、碳化硅陶瓷在1700℃时，强度仍高达700MPa，而此时大多数金属材料早已软化或熔化成液体。在室温下，氮化硅和碳化硅的抗拉强度仅为钢的1/3～1/2；但当温度在1000℃以上时，氮化硅和碳化硅便具有比金属材料更高的强度。新研发的氮碳化硅复合陶瓷(由氮化硅和碳化硅陶瓷复合而成)在1600℃时，不但可以拉长，还可以挤压，并具有韧性。

二是耐磨性能优越。相关试验表明：在有润滑条件下，由金属与陶瓷组成的摩擦副不但陶瓷接近零磨损，金属的磨损量也比与金属相互配对时要小得多。特别是氮化硅与钢配对的摩擦副，即使是在恶劣的润滑条件下也具有极大的抗咬合耐磨损能力。

三是密度低、质量小。多数陶瓷的密度是金属密度的50%，如氮化硅和碳化硅的密度比铸铁小55%，与铝相比也仅大10%。因此用陶瓷制成的零部件不但自身质量小，对于一些运动件还可以减少驱动该部件所需的能量，有利于加快响应速度，并减小振动。低密度和高强度的综合特性，使得陶瓷成为制造高速运动零件的最佳材料之一。

四是耐腐蚀性能极佳。陶瓷惰性大，除氢氟酸及高浓度的碱以外，几乎对所有的化学品都具有优异的耐腐蚀性能。既可以用于制作整体零部件，也可以以涂层或衬里的表面处理形式使其他材料免于被侵蚀。

依靠众多出色的物理化学性能，先进陶瓷在武器装备领域出尽了风头。

02 防弹陶瓷——子弹的克星

据了解，早在两次世界大战期间，人们便尝试用钢板、铝合金等材料做成防弹衣，但重量问题却没有得到解决。直到20世纪70年代，美国杜邦公司研制出一种合成纤维叫“凯夫拉”，防弹衣材料发生了历史性变革。

而在海湾战争中，美国派往波斯湾的82空降师的士兵都配备了含有特殊轻质陶瓷材料的防弹背心和含有陶瓷玻璃钢材料的装甲防护片。

目前在防弹衣领域，氧化铝陶瓷(Al2O3)、碳化硅陶瓷(SiC)、碳化硼陶瓷(B4C)最受关注。

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在坦克装甲方面，早期的主战坦克，其钨合金高速动能穿甲弹的初速高达1700～1800m/s，能够在1000m的距离上击穿800mm的均质装甲钢板，而发展到现在的第3代主战坦克装备的精密装药破甲弹的破甲威力更是可穿透1200～1500mm的均质装甲钢板。

随着弹丸材料和性能的逐步升级，坦克装甲材料因此面临着很大的挑战。

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装甲陶瓷材料普遍应用在附加顶、舱盖、排气板、炮塔座圈、防弹玻璃、枢轴架等装甲构件中以及坦克车辆的下车体，还用于制造躯干板、侧板、车辆门和驾驶员座椅。

在主战坦克中，目前德国的豹-Ⅱ，英国的挑战者系列，美国的艾布拉姆斯(Ml)，EE-T1奥索里约，以色列的梅卡瓦，前苏联的T-72等主战坦克在其顶部、底部和四周都装有碳化物陶瓷复合装甲。近年来防弹装甲材料开始向多元化、复合化、轻量化道路迈进。

在武装直升机装甲方面，早在1962年，美国首先研制成功氧化铝陶瓷面板。在越南战争期间，美国空军把9毫米厚的烧结氧化铝陶瓷装甲板装在直升机底部，有效地保护了机组人员免受轻武器火力的杀伤。时隔2年，美国又推出一种重量更轻、抗弹性更好的碳化硼陶瓷面板。直到现在，美国的军用飞机驾驶员座椅及其他关键性部件仍采用陶瓷装甲板来防护。

2016年，防弹陶瓷装甲板加装在中国陆航武直10的座舱和肩膀两侧，可以抵抗12.7mm大口径机枪子弹的打击，增强了飞行员的自我防护能力。

目前，国内外已工程化应用的装甲陶瓷材料主要有氧化铝、碳化硼、碳化硅、氮化铝、硼化钛、氮化硅等。用于装甲防护的单相陶瓷主要有三种，分别是：氧化铝、碳化硼和碳化硅。

03 天线罩——导弹的保护伞

导弹天线罩位于导弹的最前端，其作用是保护导航天线不受损坏，使导弹能有效地命中目标，它既是导弹气动外形的重要组成部分，又是天线的保护装置，是导弹不可缺少的重要部件。导弹在飞行过程中，天线罩既要承受气动加热和机械过载，又要抵御雨水、沙尘等恶劣工况的侵蚀，因此，导弹天线罩对材料的要求极为严苛。

各类天线罩材料性能对比

氧化铝陶瓷材料是最早应用于导弹天线罩上，美国从20世纪50年代开始研究，并成功应用于麻雀Ⅱ、响尾蛇等导弹上。虽然氧化铝陶瓷具有较高的强度和硬度，不存在雨蚀的问题，但由于氧化铝陶瓷材料的介电常数、热膨胀系数和密度较高，限制了该材料的应用范围，只适用于飞行速度3马赫以下的导弹。

石英陶瓷因具有优良的耐热冲击和介电性能，以及介电性能随温度变化小等优点，成为第三代也是目前应用最广泛的陶瓷导弹天线罩材料。美国在60年代就应用于“开路先锋”导弹上，进人70年代，石英陶瓷应用在更多的型号上，如美国的“爱国者”Ⅱ型、“潘兴Ⅱ”、俄罗斯的“S300”、意大利的“Aspaid”导弹上。但是，就以后发展来看，石英陶瓷将不是天线罩材料的首选，原因便是其力学性能不佳，抗雨蚀性较差。

与石英陶瓷相比，氮化硅陶瓷不仅具有优异的力学性能和很高的热稳定性，而且具有较低的介电常数，其抗烧蚀性能也比熔融石英好，能经受恶劣飞行条件下的热振，因此氮化硅陶瓷也被称为最有希望的天线罩材料。

04 隐身材料——让武器神出鬼没

随着电子技术的发展，新型雷达、探测器及精密制导武器相继问世，军事空中防御能力和反导弹能力日益增强，使得武器系统，特别是大型作战武器，如飞机、导弹、舰艇、坦克等所面临的威胁越来越大，作为提高战争中的生存能力、防卫能力和攻击能力的隐身技术，普遍受到世界各国的高度重视。

隐身技术是指降低目标的雷达、红外、激光、磁信号等特征，使其在一定范围内难以被探测，从而提高其生存能力的技术。已经成为现代电子战争的重要组成部分，它伴随着武器攻击、防卫技术的发展而产生，其最终目的是使武器系统能在多个的频率范围，进行多方位的隐身。隐身技术发展的关键在于材料技术的发展，要求材料具有质量轻、适应性强的特点。为了适应未来战争的需要，世界各发达国家都在积极致力于开发新型高效的吸波材料，并对其吸波机理进行更进一步的研究。

陶瓷材料具有优良的力学性能和热物理性能，特别是耐高温、强度高、蠕变低、膨胀系数低、耐腐蚀性强和化学稳定性好，同时又具有吸波功能，能满足隐身的要求，因此已被广泛用作吸收剂。据报道，美国用陶瓷基材料制成的吸波材料，加到F-117隐身飞机的尾喷管上，可以承受1093℃的高温。

05 薄介质MLCC——武器装备高度集成化的“功臣”

随着武器装备高度集成化进程的快速发展，对电子元器件的小型化、高可靠和低成本的要求越来越高，在元器件中介质材料与电极夹层和多层化的设计越来越普遍。多层陶瓷电容器（MLCC）是重点工程配套中尤为重要的基础元器件，它作为外贴元器件被广泛应用于混合电路和其他对小型化、可靠性要求高的电子设备当中。

与传统的厚介质MLCC相比，同等尺寸的薄介质MLCC的电容量更大，更符合MLCC小型化、大容量和低成本的发展要求。

目前，薄介质多层陶瓷电容器已经在宇航和武器装备上广泛应用。2012年12月25日，欧空局（ESA）把BME（薄介质电容器贱金属电极）陶瓷电容器列入欧洲优选元件目录（EPPL）；2015年4月15日，ESA进一步把BME陶瓷电容器列入欧洲空间元器件协调组织（ESCC）的合格产品目录（QPL）中。

06 压电陶瓷——跟踪高手

压电陶瓷也是电子陶瓷材料中的佼佼者，可以说上天、入海、遥控、红外、超声、精密测量及光电技术等都需要它。在军事上，用压电陶瓷制造的声纳设备被广泛用于水中目标警戒、定位、跟踪、水中通信、探雷、导航、侦察及水中声对抗等方面。

07 透明陶瓷——防护、观察两不误

现代战争对装甲系统的要求越来越高，不仅要求能够实现全方位的防护，还要求不能妨碍士兵们的行动能力，而化“被动”为“主动”，发展能预先识别目标，并利用诱饵触发和物理摧毁方式破坏来袭武器的“主动装甲”，成为作战中的一大优势。

以氮氧化铝(AlON)和镁铝尖晶石(MgAl2O4)为代表的透明陶瓷因高的强度和硬度，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。

参考来源：

[1]焦强等.军用薄介质多层陶瓷电容器保证技术研究

[2]龚勋等.碳化硼陶瓷的军工应用及前沿制备技术

[3]唐修检等.精细陶瓷在坦克装甲车辆中的应用与发展

[4]胡伟.陶瓷导弹天线罩材料的研制进展

[5]粉体网