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陶瓷咋成了防弹“新星”
来源：解放军报·解放军新闻传播中心融媒体 作者：龙知洲 李伟萍 邵龙飞 编辑：宋元刚
高强硬质，复合装甲
防弹陶瓷，属于无机非金属材料家族中的一员。严格意义上讲，与我们日常生活中使用的瓷器并非同一类材料。作为特种陶瓷，区别于就地取土成坯烧制的陶瓷器皿，防弹陶瓷的制备需要经过一系列粉体制备、成型加工、高温烧结等复杂工序，是化学、冶金、材料等现代技术快速发展的产物。
防弹陶瓷块
早在1918年就有记载称，在钢质装甲表面涂上一层瓷釉，可以显著提升其防弹性能。但真正意义上的防弹陶瓷，是上世纪60年代后才出现的。
防弹陶瓷之所以能够防弹，是因为它具备极高的硬度和强度。子弹撞击高强高硬的陶瓷后，发生破碎并引起陶瓷碎裂，整个过程将消耗子弹大部分的能量，并在弹着点处形成一个“倒金字塔”型破坏锥。这也是陶瓷受弹击后典型的被破坏形貌。
典型防弹陶瓷破坏
当然，由于陶瓷的脆性，仅仅依靠陶瓷自身，还不能做到“万无一失”。防弹陶瓷一般放在迎弹面，要与其他的背衬材料粘接在一起，组成复合装甲共同使用。背衬材料一般选用对位芳纶或超高分子量聚乙烯等纤维增强复合材料，主要功能是吸收剩余弹道冲击能量。
为了提高陶瓷的抗多次打击能力，往往还要在陶瓷面板上包覆高强纤维织物，防止弹击造成的裂纹扩展。高强硬质陶瓷与刚性背衬的组合，构成现代陶瓷复合装甲的基本结构。
战火洗礼，生命之盾
上世纪60年代，美军在越南丛林中的直升机和乘员经常受到地面轻武器的杀伤。为了降低装备战损和乘员伤亡，1962年，美国一家航空航天公司首次开发出正面为硬质陶瓷的复合装甲，将氧化铝陶瓷块粘到薄约6毫米的韧性铝背板上，用以抵御7.62毫米穿甲弹的射击。也就是在这个时期，美军开启了防弹陶瓷大规模军事应用的先河。
由于同等条件下，陶瓷较金属重量大大降低，在对重量要求非常苛刻的军机上，陶瓷装甲大量用于机腹、座舱、发动机等关键部位防护。俄罗斯米-28直升机，在座舱周围采用陶瓷装甲加强，能够抵御数次机枪扫射，出色的防护能力，为其赢得了“飞行堡垒”的美誉。对于装甲车辆，陶瓷复合装甲更是提高防护能力的“秘密武器”，英国“挑战者2”、法国“勒克莱尔”、俄罗斯“阿玛塔”等主战坦克，均大量装备这种装甲。有报道称，英军一辆“挑战者2”坦克，先后被14枚RPG火箭弹和1枚反坦克导弹命中，内部乘员却无一伤亡，足见现代陶瓷复合装甲的“盾牌”功力。
当重型装备纷纷披挂上轻质高强的陶瓷“铠甲”后，人们又将目光转向了穿梭在枪林弹雨中的士兵。其实，早在二战战场上，就出现过钢制防弹胸甲。因过于笨重，它并不受士兵们欢迎。上世纪70年代，美军推出柔软轻便的凯夫拉防弹衣。尽管它在防护低速枪弹和爆炸破片方面有不俗表现，但遇到步枪发射的高速子弹时，防护上往往“力不从心”。其实，所谓的“防弹”并非“刀枪不入”，而是根据防护能力进行分级防护。某个防护等级的装备，只能满足防护该级别和更低级别枪弹的要求。影视剧里那种“金刚不坏”的防弹衣是不存在的。
为了提高防护能力，科学家们想到将防弹陶瓷制成插板，与软体防弹衣配合使用，犹如古代铠甲上的“护心镜”。这样，既能大幅提升人体核心部位的防护能力，又兼顾了穿着者的机动性。刚开始，是利用小块陶瓷拼接成插板。随着技术的进步，人们更多采用整块陶瓷，以消除小块陶瓷片因有拼接缝隙而存在的薄弱点，有的还制成曲面以贴合人体。这也是当前防弹插板的基本样式。目前，防弹陶瓷制备技术已日臻成熟，成为保护士兵的“生命之盾”。
科技助力，再作升级
经过数十年的发展，目前广泛应用的防弹陶瓷种类很多，包括氧化铝、碳化硅、碳化硼、氮化硅、硼化钛等。其中，最常见的是氧化铝、碳化硅和碳化硼陶瓷。随着武器系统的升级换代，传统的单相陶瓷已经不能满足现实军事需求，特别是对防弹装备的要求越来越高。因此，防弹陶瓷开始朝着多元化、复合化、功能化方向发展——
功能梯度陶瓷。通过微观组分设计，使得陶瓷性能发生有规律性的连续变化。比如硼化钛与金属钛以及氧化铝、碳化硅、碳化硼、氮化硅与金属铝等金属/陶瓷复合体系，在厚度方向上，形成一种结构变化，确保防弹陶瓷从迎弹面的高硬度过渡到背弹面的高韧性。这样，既可满足装甲抗弹要求，又可增强其抗多发弹能力，在防护中小口径穿甲弹时具有较大优势。
纳米复相陶瓷。在单相陶瓷的基础上，添加亚微米级或纳米级分散粒子，构成复相陶瓷。如碳化硅-氮化硅-氧化铝、碳化硼-碳化硅等，可以在一定范围内改善陶瓷的硬度、韧性和强度。有报道称，国外正在探索将纳米尺度的粉体黏结在一起的烧结工艺，能够把陶瓷晶粒尺寸减小到几十纳米，从而提高材料硬度和强度。这是未来先进陶瓷装甲的一个主要发展方向。
透明陶瓷。以单晶氧化铝（蓝宝石）、氮氧化铝和镁铝尖晶石为代表的透明陶瓷，因为具有很高的强度和硬度，同时兼具良好的光学性能，所以能替代防弹玻璃，在单兵防弹面罩、导弹探测窗口、车辆观察窗、潜艇潜望镜等军事装备上加以应用。由于能低成本制造大尺寸、复杂形状透明部件，这样的陶瓷，已被不少军事强国列为21世纪重点发展的光功能透明材料之一。
目前，无论是在军事上，还是在民用技术领域中，陶瓷应用都极其广泛。可以预见，古老的矛与盾的故事，仍将在未来战场上演精彩的强强对决。
（解放军报·解放军新闻传播中心融媒体出品）
美国一加油站多次被抢劫后雇佣武装保安，配备突击步枪和防弹衣
（观察者网讯）据美国《纽约邮报》12月7日报道，近日，在经历多次抢劫等犯罪事件后，美国费城一家加油站老板不得不雇佣了全副武装的安保人员保护生意。这些保安身穿防弹衣，手持突击步枪、霰弹枪，在加油站外巡逻。据这名老板称，自从武装保安一到，困扰他生意的暴力犯罪就停止了。
美国《纽约邮报》报道截图
据报道，尼尔·帕特尔（Neil Patel）是宾夕法尼亚州费城Karco加油站的经营者，压垮他的最后一根稻草是当地年轻人不仅抢劫了他的加油站，还偷走ATM机。就连他的车，最终也是附近犯罪的牺牲品。
帕特尔称，他受够了不断威胁员工和顾客的犯罪行为，厌倦了抢劫、贩毒与当地帮派。“我为我的员工、我的好邻居和所有客户感到担心”，帕特尔在接受费城当地电视台Fox 29 采访时表示。他称，是犯罪人员“迫使我们雇佣高级别的安保人员”。
Fox 29 拍摄了一群保安守卫Karco加油站的画面，称他们穿着军装风格的服装，包括凯夫拉防弹背心，手持突击步枪、霰弹枪。
据报道，这家安保公司的安全主管安德烈·博耶尔（Andre Boyer）曾是费城的一名警察，他说他的员工大多数也都是前警察，而且训练有素，能“熟练”使用突击步枪和泰瑟枪。
博耶尔强调称，“作为宾夕法尼亚州的执法人员，法律告诉我们，我们有权以任何必要的手段和任何必要的力量来保护这一财产。如果我必须使用武力，我就会使用武力。”博耶尔认为，面对犯罪，人们“有时必须以其人之道还治其人之身”。
安德烈·博耶尔
不过，当地居民对帕特尔加强安保的决定反应不一。一些加油站顾客告诉当地媒体，他们被这一火力展示吓坏了。“这样的枪应该出现在战场上。”顾客罗伯特·默里（Robert Murray）抱怨道。但也有人说他们支持帕特尔。
帕特尔也坚称，那些犯罪者带着枪，他雇佣武装安保人员“是对社区和顾客的保护”。而且，据帕特尔介绍，自从雇佣了这些保安，困扰他加油站生意的暴力犯罪已经没有了。
值得一提的是，曾有着“兄弟之爱城”的费城（Philadelphia）如今已因居高不下的犯罪率而诞生了“Killadelphia（死亡费城）”这样的新称号。而据《费城问询报》今年11月14日报道，除了针对加油站的抢劫，发生在加油站的枪击和劫车犯罪也在不断攀升。虽然许多加油站老板们表示，这种上升只是费城更广泛的枪支暴力问题的一个表现，但这种趋势已经导致一些受伤或失去亲人的人提起过失诉讼，他们说加油站应该采取更多措施来保护顾客。
费城警方已提醒开车进入加油站的司机保持警惕。负责凶杀、重大犯罪和特殊受害者部门的警官查尔斯·雷顿（Charles Layton）直言，“如果你想劫车，找一个正在加油、手拿钱包和钥匙站在车外的人劫车，要比在红灯或停车标志前把人从车里拉出来容易得多。”
另外，在全美范围内，枪支暴力已成为社会一大顽疾。据美国追踪枪击事件的非营利组织“枪支暴力档案（Gun Violence Archive）”的数据，今年迄今为止，枪支暴力已在美国造成超40000人死亡，大规模枪击事件更是频发。
而就在本周，一名美国男子手持突击步枪，冲进加州里亚托市警察局的安全停车场，并向一名警察两度举起枪，导致警察为自保最终向其开枪多次。据里亚托警察局长马克·克林（Mark Kling）称，嫌疑人已被送医，情况稳定。克林还在新闻发布会上称，“当今社会罪犯的无耻让我难以忍受。我干这行已经37年了，在这37年里，我从来没有想过会有人带着某种武器进来袭击我们的警察。我认为最令人担忧的是这种情况不仅在里亚托市有，到处都在发生。”
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