作者：张宏玲1孔令磊2曹波1林泉1刘晓华1路淑娟1尚鹏1李文江1马志永1郭立1

作者单位：1. 北京有色金属研究总院有研国晶辉新材料有限公司2. 空装驻北京地区第一军事代表室

刊名：陶瓷学报

ISSN：2095-784X

出版年：2023-06-29

卷：44

期：3

起页：447-459

止页：

分类号：TQ174.758.23;TJ04

语种：中文

关键词：镁铝尖晶石;微观结构;力学性能;抗弹性能;透明装甲;

内容简介

当前,随着对防护材料的要求越来越高,传统以防弹玻璃为主的透明装甲已难以满足使用要求,更轻更薄的陶瓷基透明装甲正在逐渐成为主流选择。MgAl2O4作为一种性能优异的透明陶瓷材料,具有较高的机械强度、优异的耐蚀性和耐磨性、良好的抗热震性能和抗热冲击性能。首先,介绍了近年来国内外MgAl2O4透明陶瓷的制备技术进展,在MgAl2O4透明陶瓷制备过程中,通常选用热压烧结结合热等静压后处理技术,粉体原料尺寸应控制在适合的范围内,添加LiF使其微观结构的均匀性更好。其次,介绍了MgAl2O4透明陶瓷微观结构和力学性能之间的联系,微观结构直接影响透明陶瓷所有力学性能,进而影响其抗弹性能;硬度随晶粒尺寸的减小而提高,致密度越高,硬度也越高;弹性模量与相对密度直接相关,与晶粒尺寸无明显关系。微观结构越均匀其断裂韧性越高。最后,解释了力学性能与装甲抗弹性能的相关性,硬度和断裂韧性之间存在反比关系,建议装甲陶瓷硬度大于弹丸硬度,断裂韧性尽可能大。断裂模式与陶瓷吸收的能量有关,穿晶断裂优于沿晶断裂。弹性模量增加了弹丸与陶瓷表面的相互作用时间,可使陶瓷吸收更多能量。高弯曲强度有助于陶瓷承受多重弹丸冲击。因此,需要将多种性能组合起来才能实现装甲陶瓷抗弹性能的最大化。