科学家预言陶瓷将成为现代军事技术重要材料
中国号称“陶瓷之邦”。根据考古发现,陶器至少已有上万年的历史。瓷器的出现虽然较晚一些,但据考证也已有两三千年之久。
陶瓷的共同弱点是“脆”,加之它们都经受不住急剧加热和急剧冷却的考验,所以长期以来,陶瓷的用途受到了很大的限制。由于科学技术的发展,自20世纪60年代以来,陶瓷的生产技术取得了重大突破,科学家们利用高纯度的天然无机物及人工合成的无机化合物,采用多种技术先进的制造工艺,研制出许多种具有硬度高、密度低(重量轻)、耐高温、耐腐蚀、耐磨损等超常性能的新型陶瓷。这些新型陶瓷的优良特性是金属材料及高分子材料无法比拟的,它们不仅在民用工业中大显身手,而且已经成为军事科技领域中光彩夺目的奇葩。
美国于1962年率先研制成氧化铝陶瓷面板。在越南战争期间(19651975年),美国空军把9毫米厚的烧结氧化铝陶瓷装甲板用于直升机驾驶员的安全防护,经受住了实战的考验。直到现在,美国军用飞机的驾驶员座椅及其他某些关键性部位,仍然广泛地使用陶瓷复合防护装甲板。
陶瓷装甲具有金属装甲无可比拟的优越性能。目前各军事强国的主战坦克,大都采用陶瓷复合装甲。这类陶瓷复合装甲不仅能抗御常规弹药的攻击,而且还能承受中子弹和反坦克导弹的攻击。德国的“黑豹87”式坦克,其复合装甲是由陶瓷、橡胶和特种树脂等多种材料复合而成,能在一定程度上承受原子武器的冲击波和热辐射,是目前世界上最先进的复合装甲。
在单兵防护器材中,用特种轻质陶瓷材料制成的防弹衣和防弹背心,其重量只及钢的60%~70%,而其强度可达钢的3~4倍,能有效地抗御各种轻武器的射击。
应用新型陶瓷材料来提高发动机的工作性能,已成为一个世界性的研究课题。当前各主要军事强国都在着力研究采用陶瓷、陶瓷纤维增强材料和陶瓷涂层来提高发动机零部件的工作性能,并且业已取得了长足的进展。实践表明,陶瓷发动机具有两个十分显着的优点:一是热效率高,其有效功率可比钢质发动机高出45%以上;二是它无需冷却系统,从而显着减小了发动机的体积和重量,这在航空和航天技术中是具有特殊意义的。