龔勛 魏文華 趙小舟 邵宇

摘要：碳化硼是一種戰(zhàn)略材料，因具有高熔點(diǎn)、高硬度、低密度、良好的熱穩(wěn)定性、較強(qiáng)的抗化學(xué)侵蝕能力和中子吸收能力等一系列優(yōu)良性能，已被廣泛應(yīng)用于能源、軍事、核能以及防彈領(lǐng)域。本文主要介紹碳化硼及其鋁基陶瓷材料在“軍民兩用”等領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀和相關(guān)制備工藝與性能，并對(duì)碳化硼陶瓷材料發(fā)展前景進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：碳化硼；陶瓷；制備技術(shù)；工藝方法

前言

碳化硼是一種新型非氧化物陶瓷材料， 碳化硼陶瓷具有高熔點(diǎn)（2450℃）、高硬度（29.1GPa）、大中子捕獲面（600bams）、低密度（2.52g/cm3）、較好的化學(xué)惰性、優(yōu)良的熱學(xué)和電學(xué)性能等。碳化硼又稱黑鉆石，是僅次于金剛石和立方氮化硼的第三硬材料。碳化硼除了大量被用作磨料之外，還可以用于制備各種耐磨零件、熱電偶元件、高溫半導(dǎo)體、宇宙飛船上的熱電轉(zhuǎn)化裝置、防彈裝甲、反應(yīng)堆控制棒與屏蔽材料等。

碳化硼陶瓷在軍工上多用于防彈裝甲中，其防護(hù)系數(shù)最高一般為13-14，并且其硬度最高，密度最低，是最理想的裝甲陶瓷，雖然其價(jià)格昂貴，但在保證性能優(yōu)越的條件下，以減重為首要前提的裝甲系統(tǒng)中碳化硼仍優(yōu)先選擇。

1碳化硼陶瓷在防彈領(lǐng)域的應(yīng)用

防彈材料的科技水平也是國(guó)家的軍事實(shí)力的重要體現(xiàn)。碳化硼防彈材料已廣泛應(yīng)用在防彈衣、防彈裝甲、武裝直升機(jī)以及警、民用特種車輛等防護(hù)領(lǐng)域。相比于其它防彈材料如金屬板防彈材料、高性能纖維復(fù)合防彈材料、組合防彈材料等，碳化硼陶瓷因高熔點(diǎn)、高硬度和低密度已成為防彈材料應(yīng)用領(lǐng)域的理想替代品。

1.1防彈裝甲

我國(guó)防彈陶瓷最早應(yīng)用于防彈裝甲領(lǐng)域。目前，國(guó)內(nèi)外已工程化應(yīng)用的裝甲陶瓷材料主要有氧化鋁、碳化硼、碳化硅、氮化鋁、硼化鈦、氮化硅等。用于裝甲防護(hù)的單相陶瓷主要有三種，分別是：氧化鋁、碳化硼和碳化硅。裝甲陶瓷材料主要應(yīng)用于防彈裝甲車輛，通常以復(fù)合裝甲的形式出現(xiàn)。裝甲陶瓷材料普遍應(yīng)用在附加頂、艙蓋、排氣板、炮塔座圈、防彈玻璃、樞軸架等裝甲構(gòu)件中以及坦克車輛的下車體，還用于制造軀干板、側(cè)板、車輛門和駕駛員座椅。在主戰(zhàn)坦克中，目前德國(guó)的豹-Ⅱ，英國(guó)的挑戰(zhàn)者系列，美國(guó)的艾布拉姆斯（Ml），EE-T1奧索里約，以色列的梅卡瓦，前蘇聯(lián)的T-72等主戰(zhàn)坦克在其頂部、底部和四周都裝有碳化物陶瓷復(fù)合裝甲。近年來(lái)防彈裝甲材料開始向多元化、復(fù)合化、輕量化道路邁進(jìn)。

1.2武裝直升機(jī)

碳化硼陶瓷特別適宜用于武裝直升飛機(jī)和其他航空器，通過(guò)改進(jìn)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以起到抵擋來(lái)自地面的炮彈襲擊作用。如碳化硼和Kevlar復(fù)合裝甲已被廣泛應(yīng)用在美國(guó)黑鷹式直升機(jī)乘員座椅；在20世紀(jì)60年代，碳化硼陶瓷被裝配到武裝直升機(jī)駕駛艙地板，側(cè)墻防彈板和飛行員座椅處。2016年，防彈陶瓷裝甲板加裝在中國(guó)陸航武直10的座艙和肩膀兩側(cè)，可以抵抗12.7mm大口徑機(jī)槍子彈的打擊，增強(qiáng)了飛行員的自我防護(hù)能力。

1.3警、民用特種車輛

碳化硼陶瓷是阻擋低能彈丸的優(yōu)良材料，在警、民用特種車輛上得到廣泛應(yīng)用。特種車輛不僅要求實(shí)現(xiàn)全方位防護(hù)，還要求不能妨礙操作者視線。碳化硼陶瓷正在替代傳統(tǒng)的裝甲鋼板，裝備于特種車輛的地板、車門、工具箱、車內(nèi)座椅等重要部位，成為警、民用特種車輛改裝的新型防彈材料。紅旗、福特、豐田等商用高級(jí)轎車；運(yùn)鈔車、押解車、VIP車輛、反恐防暴車等特種車輛，都有應(yīng)用碳化硼陶瓷裝甲的成功嘗試。

1.4防彈衣

美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)和陸軍第一件用于個(gè)人防護(hù)的碳化硼防彈衣“攔截者”于20世紀(jì)60年代初期研制成功。到2012年，共有6.8萬(wàn)套“攔截者”防彈衣投入戰(zhàn)場(chǎng)。美國(guó)和以色列還生產(chǎn)出了在Kevlar織物中嵌入碳化硼陶瓷芯片的防彈衣。美國(guó)陸軍實(shí)驗(yàn)室采用熱等靜壓燒結(jié)工藝制備出了B4C防彈頭盔。我國(guó)軍工領(lǐng)域經(jīng)過(guò)努力改進(jìn)提升，生產(chǎn)的碳化硼陶瓷防彈衣已成為高性能、重量輕、舒適度相對(duì)好的防彈衣。

2碳化硼陶瓷制備技術(shù)

碳化硼陶瓷制備的一般工藝為：粉體預(yù)處理→粉末成型→燒結(jié)→燒結(jié)體后處理，其中粉料成型工藝和燒結(jié)工藝至關(guān)重要，直接決定燒成品的最終性能。壓制優(yōu)質(zhì)素坯是獲得高性能產(chǎn)品的先決條件，所以合理選擇成型方法至關(guān)重要。碳化硼粉末的成型方法有干壓成型、凝膠注模成型以及冷等靜壓成型。

2.1碳化硼粉末成型方法

干壓成型即模壓成型，按壓制方向可分為單向壓制與雙向壓制；按照模具材質(zhì)不同又分為鋼模壓制與橡膠模壓制。制品厚度較?。?3mm）時(shí)多采用單向壓制，厚度較大時(shí)可采用雙向壓制。鋼模壓制盡管會(huì)造成內(nèi)部密度不均勻，由于成本低，適宜大批量生產(chǎn)，使其在現(xiàn)代陶瓷生產(chǎn)中應(yīng)用仍較多。另外粉體的性質(zhì)、添加劑特性、壓制過(guò)程中的壓力、加壓方式和加壓速度、都是影響干壓成型坯體性能的因素。

凝膠注模工藝是將陶瓷粉末與有機(jī)單體、交聯(lián)劑、分散劑的水溶液混合，制備出高固相含量、低粘度的懸浮體，后加入引發(fā)劑和催化劑，將懸浮體注入非孔的模具中，在一定的溫度條件下，引發(fā)有機(jī)單體聚合形成三維網(wǎng)絡(luò)凝膠結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致漿料原位凝固成型為陶瓷素坯。此方法能夠滿足近凈尺寸成型的要求。凝膠注模成型工藝的關(guān)鍵之處是制備高固相含量且流動(dòng)性良好的B4CAl漿料。針對(duì)碳化硼-鋁復(fù)合陶瓷，采用凝膠注模成型工藝，還要考慮分散劑、固相含量對(duì)漿料粘度的影響。

凝膠注模相對(duì)于傳統(tǒng)成型方法具有諸多優(yōu)勢(shì)。由于流動(dòng)的液態(tài)漿料充分填充于模具中，因而該工藝可制備出復(fù)雜形狀的部件，且生坯強(qiáng)度高，塑性較好，可機(jī)加工成更為精密的部件，加之對(duì)模具要求不高，燒結(jié)后的部件純凈度高，使得該方法具有廣闊前景。另外，該方法適用范圍廣，可制備單一材料或復(fù)合材料，然而該工藝所用單體成本一般相對(duì)較高，對(duì)制備形狀簡(jiǎn)單且附加值低的產(chǎn)品不具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

雖然凝膠注模成型工藝發(fā)展歷史較短，但是目前已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用。尋找高效無(wú)毒的新型凝膠體系、改進(jìn)現(xiàn)有體系仍將是凝膠注模成型工藝研究的重點(diǎn)。

等靜壓壓制是通過(guò)流體介質(zhì)傳遞各向同性壓力，使粉料壓縮成型的方法，其中冷等靜壓常用水和油作為壓力介質(zhì)，熱等靜壓又稱為氣體熱等靜壓，常用氣體作為壓力介質(zhì)。雖然其生產(chǎn)效率比干壓成型低，且橡膠或塑料模具的使用壽命比金屬模具短得多，但與鋼模壓制相比該成型方法更有優(yōu)勢(shì)。一是能夠壓制具有凹形空心等復(fù)雜形狀；二是壓制時(shí)，粉體與彈性模具的相對(duì)位移很小，所以摩擦損耗也小且壓制坯件密度分布均勻；而且壓坯強(qiáng)度高，便于加工和運(yùn)輸。因模具材料是橡膠和塑料，成本較低廉。另外，冷等靜壓可較大幅度提高待燒結(jié)塊體的致密度，它可以改變孔隙尺寸分布，減少小孔并提高平均孔隙尺寸從而均化結(jié)構(gòu)，對(duì)后續(xù)的燒結(jié)非常有幫助。

2.2碳化硼基復(fù)合材料的燒結(jié)方法

目前碳化硼陶瓷防彈材料主要通過(guò)燒結(jié)法制備。碳化硼的結(jié)合鍵是強(qiáng)共價(jià)鍵，高溫?zé)Y(jié)時(shí)其晶界移動(dòng)阻力大，表面張力很小，因此其燒結(jié)十分困難。純碳化硼在燒結(jié)過(guò)程中通常存在燒結(jié)溫度高、燒結(jié)后所得陶瓷致密度低，斷裂韌性較差等問(wèn)題。碳化硼的傳統(tǒng)燒結(jié)方法有無(wú)壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)。近年來(lái)，出現(xiàn)了放電等離子燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、選擇性激光燒結(jié)、微波燒結(jié)等新的燒結(jié)工藝。通過(guò)改進(jìn)燒結(jié)工藝、添加燒結(jié)助劑可以提高碳化硼的力學(xué)性能，為進(jìn)一步研究碳化硼的燒結(jié)工藝奠定基礎(chǔ)。

熱壓燒結(jié)的碳化硼陶瓷具有硬度高、強(qiáng)度高、耐磨損的特點(diǎn)，但只能生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單的制品，且生產(chǎn)費(fèi)用高，周期長(zhǎng)，僅適合于小批量制品的生產(chǎn)。

無(wú)壓燒成品性能較熱壓燒成品稍差。純碳化硼無(wú)壓燒結(jié)致密化困難，影響碳化硼陶瓷致密度的主要因素為燒結(jié)溫度與粉末粒度。要想實(shí)現(xiàn)碳化硼的工業(yè)化生產(chǎn)，降低它的致密化溫度尤為重要，而低溫?zé)o壓溶滲燒結(jié)是一條可行的道路。目前，碳化硼致密化常用的熔滲劑有鋁、鋁合金、硅等。

采用熱等靜壓燒結(jié)碳化硼，可無(wú)需添加劑而達(dá)到致密化，并且獲得細(xì)晶顯微結(jié)構(gòu)和高的彎曲強(qiáng)度。熱等靜壓可獲得高致密度的碳化硼陶瓷材料。與一般熱壓法相比，它可以使物料收到各同向性的壓力，因而陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)均勻，缺點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)用較高和待加工工件尺寸受到限制。

近年發(fā)展起來(lái)的放電等離子燒結(jié)（SPS）是一種快速燒結(jié)的新工藝，可以實(shí)現(xiàn)材料的低溫快速高效燒結(jié)。它是利用上、下模沖及通電電極將特定燒結(jié)電源和壓制壓力施加于燒結(jié)粉末，經(jīng)放電活化、熱塑變形和冷卻完成制取高性能材料的一種新的粉末冶金燒結(jié)技術(shù)。采用這種新的燒結(jié)技術(shù)可以在無(wú)燒結(jié)助劑的情況下，實(shí)現(xiàn)碳化硼陶瓷高致密化燒結(jié)，而且制品結(jié)構(gòu)均勻、化學(xué)成分可控。該方法優(yōu)勢(shì)獨(dú)特，過(guò)程中產(chǎn)生的等離子體能夠清潔粉體表面，利于燒結(jié)，可在無(wú)燒結(jié)助劑的情況下獲得高度致密的碳化硼陶瓷。目前，國(guó)外尤其是日本利用SPS制備新材料的研究較多，且部分已投入生產(chǎn)。

近年來(lái)又出現(xiàn)了微波燒結(jié)，微波不只是作為一種加熱能源，其本身也是一種活化燒結(jié)過(guò)程。微波輻射會(huì)促進(jìn)致密化，促進(jìn)晶粒生長(zhǎng)，加快化學(xué)反應(yīng)等效應(yīng)。

3碳化硼鋁基陶瓷復(fù)合材料

3.1B4C/Al復(fù)合材料的制備工藝

碳化硼陶瓷其本身所具有的缺陷，如低斷裂韌性、過(guò)高的燒結(jié)溫度、抗氧化能力較差等，限制了其在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用。而金屬材料具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能以及高延展性且易加工的特點(diǎn)。將兩者進(jìn)行復(fù)合可同時(shí)發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)，因此成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)之一。其中以碳化硼-鋁（B4C/Al）復(fù)合材料研究最為廣泛，因?yàn)殇X原料來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜、密度較低，與碳化硼復(fù)合后的材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌的特點(diǎn)，同時(shí)Al的加入還有助于B4C的燒結(jié)。碳化硼顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料（B4 C/ Al）兼具增強(qiáng)相和基體合金的優(yōu)勢(shì)，具有低密度、高比強(qiáng)度、高耐磨性和優(yōu)異的中子吸收性能等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于核工業(yè)、航空航天、軍事和電子等領(lǐng)域。

制備B4C/Al復(fù)合材料的工藝有很多，如粉末冶金工藝、熱等靜壓工藝、壓力浸滲工藝、攪拌鑄造工藝、放電等離子體燒結(jié)工藝和無(wú)壓浸滲工藝等。其中，無(wú)壓浸滲工藝簡(jiǎn)單、成本低、顆粒分布易控制、復(fù)合材料幾何尺寸易放大，是制備高體分B4C/Al復(fù)合材料的理想方法之一。研究表明，Al作為添加有利于促進(jìn)碳化硼陶瓷無(wú)壓燒結(jié)的燒結(jié)過(guò)程，當(dāng)Al質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%相對(duì)密度達(dá)到最大值。含Al碳化硼陶瓷在Al含量為3%和5%時(shí)，強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到最大值，強(qiáng)度最高可達(dá)到298MPa，但斷裂韌性隨添加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化不大，過(guò)多量的添加劑無(wú)助于性能的提高。

B4C/Al復(fù)合材料按照其基體的不同可分為鋁基復(fù)合材料和碳化硼基復(fù)合材料，兩者在制備方法、性能以及應(yīng)用方面均有所不同。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于這方面的研究逐漸增多，各國(guó)正積極進(jìn)行這方面的研究，并且有部分已經(jīng)成功得到應(yīng)用，如美國(guó)Alyn公司研制了一種比剛度極高的B4C顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，這種復(fù)合材料彈性模量高達(dá)100MPa，且具有良好的輕量化效果，被成功應(yīng)用在體育用品、飛機(jī)起落架以及信息存儲(chǔ)磁盤的基片等方面。

碳化硼-鋁復(fù)合材料具有良好的中子防護(hù)性能和抗彈性能，可在中子防護(hù)裝置、裝甲材料和特殊用途防護(hù)結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。然而，現(xiàn)行的制備方法有的只適合制備小塊制品，有的在制備大尺寸制品時(shí)成本較高，從而限制了其在大面積防護(hù)方面的應(yīng)用。因此，隨著碳化硼-鋁大面積薄片材料研究的進(jìn)一步深入，配合合理的防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，碳化硼-鋁復(fù)合材料將在大面積防護(hù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

3.2 B4C/Al復(fù)合材料的發(fā)展方向

根據(jù)B4C/Al復(fù)合材料的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，B4C/Al 復(fù)合材料的發(fā)展方向之一是研究制備大尺寸、高品質(zhì)、低成本特征的中子吸收材料。在制備技術(shù)方面，粉末冶金法制備B4C/Al復(fù)合材料的具體工藝仍是研究重點(diǎn)。B4C和Al合金粉原料的粒度分布與最終制品性能的關(guān)系是重要的研究方向；干式混料工藝因?yàn)樾矢?，仍將?huì)大量運(yùn)用于生產(chǎn)中，而球磨工藝是制備高性能粉末材料的特殊選擇，也有研究需求；在壓制環(huán)節(jié)中，由于產(chǎn)品的重量、尺寸逐漸增大，普通壓制工藝已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)要求，冷等靜壓工藝將會(huì)逐漸普及；在燒結(jié)工序中，熱壓工藝、熱等靜壓工藝是研究的重點(diǎn)，普通燒結(jié)+熱等靜壓也將應(yīng)用到特殊產(chǎn)品的致密化環(huán)節(jié)中；變形加工工序會(huì)變得更加重要，采用軋制工藝得到寬且薄的B4C/ Al復(fù)合材料，而擠壓工藝將會(huì)用于窄而長(zhǎng)的復(fù)合材料生產(chǎn)。在產(chǎn)品性能方面，均勻性、致密化將是基本的要求。中子吸收用B4C/Al復(fù)合材料的相對(duì)密度要求接近全致密，產(chǎn)品的力學(xué)延伸率因關(guān)系到產(chǎn)品的使用壽命，將得到更多關(guān)注。另外，在確定B4C原料粒度及體積分?jǐn)?shù)的前提下，改善制品中增強(qiáng)相與基體合金的結(jié)合、有效提高復(fù)合材料的綜合性能，研發(fā)結(jié)構(gòu)功能材料是長(zhǎng)期的研究課題。在使用粉末冶金法制備B4C/Al復(fù)合材料的過(guò)程中，工藝設(shè)計(jì)、過(guò)程質(zhì)量控制與產(chǎn)品性能的關(guān)系需要逐步形成系統(tǒng)的理論。

2013年之前，我國(guó)用于核電的B4C/Al中子吸收材料主要依靠從英美等國(guó)進(jìn)口，近年來(lái)國(guó)內(nèi)研究人員積極研究B4C/Al材料的制備及生產(chǎn)，取得了顯著的成果，粉末冶金法制備B4C/Al復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展迅速。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家在此基礎(chǔ)上，不斷提升B4C/Al復(fù)合材料生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率；在國(guó)家清潔能源和核能產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下，我國(guó)有望成為全球重要的B4C/Al復(fù)合材料生產(chǎn)和研究中心。

4碳化硼陶瓷材料技術(shù)前瞻

碳化硼陶瓷能否在工程上得到廣泛應(yīng)用取決于能否實(shí)現(xiàn)燒結(jié)溫度的降低，斷裂韌性和強(qiáng)度的提高以及抗氧化行為的改善。碳化硼粉末的成型方法對(duì)燒成品的性能也有很大影響，凝膠注模、冷等靜壓可以極大地提高碳化硼坯體性能。無(wú)壓溶滲燒結(jié)可以降低碳化硼的致密化溫度，鋁、鋁合金、硅常作為熔滲劑，無(wú)壓低溫溶滲燒結(jié)是一種比較有前景的低成本制造方法，是碳化硼基復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的最佳方法。碳化硼的增韌方式有微裂紋增韌、相變?cè)鲰g、纖維增韌，目前關(guān)于碳化硼陶瓷纖維增韌的研究還相對(duì)較少。碳化硼粉末成型方法、燒結(jié)過(guò)程中的氧化行為方面的研究還大有可為。

大量研究表明，復(fù)合添加劑可極大地降低燒結(jié)溫度和壓力，獲得B4C復(fù)相陶瓷，并有較高的致密度和力學(xué)性能。原位自生增韌法和前驅(qū)體熱解法是近年發(fā)展起來(lái)的制備陶瓷材料的新工藝，具有燒成溫度低、雜質(zhì)少，產(chǎn)物性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，因而受到人們的廣泛關(guān)注。以聚碳硅烷為代表的熱解納米顆粒增韌工藝，在大粒徑B4C間形成固溶體，并形成晶內(nèi)納米結(jié)構(gòu)，從而加速了材料燒結(jié)時(shí)的溶解-沉積過(guò)程，促進(jìn)了材料的致密化，同時(shí)也改善了B4C陶瓷的晶界結(jié)構(gòu)，無(wú)論是從組織均勻性還是致密化方面都有較大優(yōu)勢(shì)，是一種很有前途的工藝方法，是碳化硼材料致密化和韌化的發(fā)展新方向。

目前還有多種制備碳化硼陶瓷的方法，主要包括：碳熱還原法、鎂熱還原法、元素直接合成法、溶劑熱法、化學(xué)氣相沉積法和先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法等。碳熱還原法、鎂熱還原法、元素直接合成法和溶劑熱法多用于制備碳化硼粉體，而化學(xué)氣相沉積法和先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法多用于制備具有特殊形貌的碳化硼陶瓷。

先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法具有成型方便、元素組成可設(shè)計(jì)、陶瓷化溫度低和陶瓷產(chǎn)物性能可調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)。相比其他方法，由于有機(jī)先驅(qū)體具有溶解或熔融特性，該方法可通過(guò)成型和熱處理獲得傳統(tǒng)工藝難以獲得的先進(jìn)碳化硼陶瓷材料。近年來(lái)，采用先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法制備碳化硼陶瓷得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。相比碳化硼材料的其它制備方法，先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法具有元素組成簡(jiǎn)單、成型性好、陶瓷產(chǎn)率高、能耗低等優(yōu)勢(shì)，在制備碳化硼粉體、纖維、介孔材料、微球等方面有著廣闊的研究空間與應(yīng)用前景。

5結(jié)語(yǔ)

目前碳化硼陶瓷復(fù)合材料在軍工方面研究的熱點(diǎn)之一是在保證碳化硼陶瓷具備高硬度的前提下，提高材料的韌性，提高防彈產(chǎn)品抗彈丸多次連續(xù)打擊的能力。碳化硼陶瓷還存在的主要問(wèn)題是價(jià)格昂貴（是氧化鋁的10倍左右），限制了其在單相防護(hù)裝甲領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。若防彈陶瓷在防彈性能、質(zhì)量（面密度）、成本這三種因素之間尋求一種平衡，在滿足防彈性能的前提下，成本更低才能更好地滿足需要。

隨著科技創(chuàng)新和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)碳化硼陶瓷的研究深度和力度也會(huì)不斷加大。企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)應(yīng)更多地致力于高附加值碳化硼陶瓷產(chǎn)品開發(fā)及制備工藝技術(shù)研究。

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（作者單位：葫蘆島市軍民融合和新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心）

基金項(xiàng)目：中國(guó)船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院——國(guó)外材料領(lǐng)域國(guó)防實(shí)驗(yàn)室軍民融合發(fā)展策略研究

（作者簡(jiǎn)介：龔勛，1983年生，北京交通大學(xué)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)博士后，正高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樾虏牧蠎?yīng)用。E-mail：gongxun83@aliyun.com）