新材料是发展高新技术的物质基础 ，也是改造传统产 业的必备条件 ，因此材料科学被列为本世纪六大高科技领域 之一 特 种陶瓷 是新材料 的一个 重要组 成部 分，因其 具有其它材料所没有的多种优 良性能，如耐高温，强度高，重 量轻，耐磨 ，耐腐蚀 ，优异的电、磁、声、光等物理性能，特种陶 瓷在 能源 、电子 、航空航 天 、机 械 、汽车 、冶 金 、石 油化工 和生 物等方面有广 阔的应 用前 景。在国防现代化建设 中，武器装 备 的发 展离不 开特种 陶瓷材料 “ 。作 为一种新 材料 ，特种 陶瓷近十几年来得到了迅速的发展。而我国的特种陶瓷是 20世纪五六十年代为支撑我国 “两弹一星”的研制而发展起 来 的 。

1 特种陶瓷的分类

通常按照化学组成对特种陶瓷进行分类 ，常见的有十 几类，每一类又分为若干品种L83~ 氧化物 陶瓷 ：包括 A12O3，ZrO2，MgO，CaO，BeO，TiO2， ThO，UO，等。如氧化钛陶瓷有较强的导电性能 ；氧化镁陶 瓷可以像玻 璃一样 透光 ，用于制作导弹雷达罩等 。 氮化物陶瓷：包括 sN ，A1N，BN，TiN等。如氮化硅 陶瓷表 面光 滑如 油 ，在 1200~C高温下不 失机械强度 ，具 有耐 高温 、高压性 能 ，又能忍受 急冷 、急热 ，用作航 天器 的隔 热材 料 ，可抵御航 天器往 返大气层 时产 生的 1600~C高温 “。 碳 化 物 陶 瓷：包 括 SiC，B4C3，ZrC，TiC，WC，TaC， NbC，Cr3C 等。如碳 化 硼 陶瓷 可用来 制造 枪炮 喷 咀 ，还 可作为军舰和直升机的陶瓷涂层，其质量轻并具有抗穿甲弹 穿透 热压涂 层的能力 。 此外还有硅化物、氟化物、硫化物、砷化物、硒化物、碲 化物及硼化物陶瓷等。

2 特种 陶瓷在 国防工业 中的应用

2．1 陶瓷防护材料

特种陶瓷以其优异的防弹性能、较轻的质量及相对较 低的成本成为使用最为广泛的防弹材料。 目前在主战坦克 上普遍将陶瓷用作间隙复合装甲的夹层材料，这是因为陶瓷 不仅能消耗穿 甲弹 的动能 ，还可借助高熔点 的特性来制成各 种 曲面形状 ，分散破 甲弹的熔融 金属射 流 。目前 ，国内外主 要使用的特种防弹陶瓷有氧化铝 、碳化硼、碳化硅、硼化钛 、 氮化铝、氮化硅、赛隆陶瓷等。武装直升机在设计中重点考 虑战场生存力 ，在座椅和直升机的关键部位多采用陶瓷复合 轻质装 甲材料 ，涉及到 的特种 陶瓷 主要 是氧化铝陶瓷 和碳化 硼 陶瓷 .

 2．2 陶瓷天线罩

高 性能 陶瓷材料 由于具有优 异的介 电性能 、力 学强度 、耐高 温性能 和抗热震 性能逐 渐在超 高速机 载和 弹载天线罩 材 料 中 占据了优 势地位 ，是高 马赫数 天线罩 的首选 材料 ，得 到了国内外研究机构的高度关注。氮化物陶瓷是结构陶瓷 中综合性能最好的材料之一，不仅具有优异的力学性能，良 好 的热稳 定性能 ，而且具有较低 的介 电常数和介 电损耗 。常 见 的氮化 物天线罩材料有氮化硅和氮化硼 陶瓷 。

2．3 陶 瓷 发 动 机

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 。当前世 界各主要 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 ，且 已取得 了明显进展。 陶瓷发动机具 有两个十分显著的优点：一是热效率高 ，其有效功率比钢质 发动机高出45％以上；二是它无需冷却系统 ，从而显著减小 了发动机 的体积 和质量 ，这在 航空和航天技术 中具 有特殊意 义 。 陶瓷在 发动机上最 引人注 目的应用是 涡轮复合式 陶瓷 燃气轮机 。美国用在 M1主战坦克上的 AGT-1500燃气 轮机，由于它的某些零部件用陶瓷取代了战略金属(指大量 用于军事制造工业的金属，对国防建设有着至关重要的作 用，典型代表有钨合金、钛合金、稀有金属等)，不仅使战略金 属短缺 的矛盾 得到 了缓解 ，降低 了成本 ，而且延 长 了发 动机 的使用寿命，提高了坦克的战斗性能。日本将非氧化物陶 瓷制造的燃气轮机用在汽车上，将汽车发动机的工作温度 从 900℃提 高到 1200℃，可节 省 20％～25％ 的燃 料。 这种 陶瓷发动机 不但 可 以使用汽油 和柴油 ，而且还 可以使用 甲醇 和煤油 。据 报导 ，美国正在研制 440～550kW 的陶瓷绝热燃 气轮机，他们还计划为下一代主战坦克设计一种动力高达 1100～1500kW 的陶瓷燃气轮机 。

2．4 陶瓷吸收剂材料

陶瓷材料 除具 有优 良的力学 性能 和热 物理性 能外 ，还 具有吸波功能，能满足装备的隐身要求 ，已被广泛用作光波 吸收剂 。 目前研 究较 多的纳米碳 化硅 陶瓷 吸波材料及 氮化硅 等 复合材 料 ，不仅 吸波性能好 、能减弱发动机红外信 号 ，而且具 有 密度小 、强度 高 、韧 性好 、电阻 率大等特 点 ，是 国内外 发展 很快 的吸收剂之一 o

2．5 陶瓷复合材料

纤维增强陶瓷基复合材料具有高的熔点 、刚度、硬度和 高温强度，抗蠕变 、疲劳性能好，作为高温结构材料，尤其作 为航空航天飞行器需要承受极高温度的特殊部位的结构用 材具有很大 的应用潜力 ” 。 金属陶瓷在运载火箭、洲际导弹、航天飞机及宇宙飞船 上得 到 了越 来越 广泛 的应 用 。美 国的 MX导 弹发射 管 ，以前 是用特 种钢制 造 的，质量 达 40t，而采用 特种金 属 陶瓷 复 合材料以后，其质量已减少到 8t左右。航天飞机和宇宙飞 船在穿越大气层时，其表面某些部位的温度可高达 2000℃ 以上。在如此高的外部温度下 ，为保证其内部仪器设备能 够正 常 工作 并 确保 乘 员 的安 全 ，金 属 陶瓷 大 有用 武 之地 。 像美 国 的 “哥 伦 比亚 号”航 天飞机 和前 苏联 的 “暴 风雪号 ” 航天飞机，其外表面都覆盖了大量的能耐高温的金属陶瓷防 热片 。 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 ，其质 量只有钢 质的 60％～70％，而强度则达钢 质的 3～4倍 ，能有 效地 抗御 各种轻武器的射击 。