碳化硼陶瓷精密加工廠

    目前，常見的陶瓷裝甲材料只有氧化鋁、碳化硼和碳化硅。所有這些材料都是在1960年代引入的，并在越南時代的裝甲板中服役。從那以后他們沒有改變。當前最先進的技術——單片、多曲面碳化硼裝甲瓷磚——是由美國陸軍納蒂克研發實驗室和皮卡汀尼阿森納的科學家于1965年開發的。它一直在制造過程中；這些創新降低了碳化硼瓷磚的生產成本并促進了大批量生產，但顯然，它們并沒有提高性能（而且，事實上，在許多情況下，這些創新實際上降低了性能——例如，反應結合碳化硼——RBB4C——比1965年的產品更柔軟、更致密，最終保護性更低。）

    這三種舊的陶瓷裝甲材料都有其缺點：氧化鋁太重了，以至于現在連鋼裝甲都在為它花錢；碳化硅雖然輕得多，但仍然很重，足以成為負擔；最好的碳化硼等級，雖然比氧化鋁輕近40%，比碳化硅輕20%以上，但價格相當昂貴，而且與硬質合金 (WC-Co) 芯的子彈相比性能不佳。

    然而，這三種陶瓷材料絕不是唯一適用于裝甲應用的材料。正如我在較早的帖子中提到的，許多其他陶瓷材料已經成功地測試用于裝甲應用，并且在鉆石時代和其他地方一直在尋找更好的陶瓷裝甲材料——這種材料在裝甲上的性能優于碳化硼。以重量為基礎，并在對抗WC-Co核彈等超強威脅時保持這種高水平的性能。

    為此，最近引起國防部想象力的一種材料是低氧化硼 B6O。它反映了碳化硼的低密度 (2.52 gm/cc) 和極高的硬度 (>3000 HV1)，目前的想法是，即使是最嚴峻的威脅，它也應該表現良好——不像碳化硼，如前所述，它可以不太可靠，B6O的問題在于它比碳化硼更難加工和燒結，碳化硼已經是一種非常難加工的材料。更糟糕的是，B6O 作為原材料的合成成本高得驚人。由于這些原因，它的商業開發從未開始——低氧化硼裝甲可能永遠不會進入大規模生產。

    十二硼化鋁AlB12和鋁鎂硼化合物AlMgB14也是有吸引力的材料——既可作為用于裝甲板開發的獨立純陶瓷相，也可作為更好的金屬陶瓷開發的候選材料。AlB12和AlMgB14彼此非常相似，并且與碳化硼非常相似：它們的密度非常低，大約為2.5 gm/cc，它們的硬度都相似，除非采用類似 Lanxide 工藝的方法，否則它們的密度最好施加中等壓力，例如在熱壓或 SPS/FAST 爐中。 AlB12和AlMgB14從未針對WC-Co有芯彈丸進行過測試，但已顯示出對鋼芯威脅的良好效果。這些陶瓷材料的阿喀琉斯之踵是這樣一個事實，即用硼開采產品的市售材料合成它們非常昂貴。（相比之下，碳化硼相對容易由硼酸等廉價原材料生產。）

    十多年前的幾篇科學論文中提到的另一種選擇是由大約 60% 的碳化硼和40%的六硼化鈣(CaB6) 制成的復合材料。這種多相陶瓷材料具有一些固有的延展性，比碳化硼稍輕，更容易致密化，并且在頭對頭彈道測試中似乎優于純碳化硼。然而，CaB6 在有水的情況下不穩定——即使暴露在適度潮濕的空氣中也會嚴重降解——這一特性可能會限制其在裝甲系統中的使用，根據定義，穩定性和可靠性至關重要。Diamond Age 使用CaB6-B4C 復合材料，從字面上看，在暴露于環境條件數月后變成了灰塵。這些測試瓷磚在致密化后的幾天內開始表現出剝落腐蝕，這對于裝甲材料來說無疑是非常不受歡迎的特征。然而，防止CaB6分解的涂層可能最終使B4C-CaB6復合板的使用成為可能……但并非沒有一定程度的法律責任和聲譽風險。

    然而，正如這種 CaB6-B4C 復合材料所表明的那樣，不需要完全取代碳化硼——用摻雜劑或第二相加強它也是一種可行的策略，并且非常有前途的一個。在Diamond Age，我們使用 B4C-TiN 復合材料獲得了非常令人印象深刻的結果，該復合材料的密度略高于純碳化硼，但顯示出增強的斷裂韌性和更好的彈道性能。向碳化硼中添加極少量的硅或鋁摻雜劑，或調整材料的化學計量比使其比通常更富含硼 (> B6.5C)，也已被提議作為生產碳化硼陶瓷產品的方法。通過剪切非晶化更能抵抗失效，因此對 WC-Co 芯彈道威脅表現出更可預測的性能。

    一種完全不同的方法，也許是最有前途的方法，在于高壓化學和工程，因為它們能夠生產亞穩態高壓散裝材料，從而開辟裝甲材料開發的新領域。Diamond Age多年來一直在試驗HPHT多晶金剛石陶瓷，并且最近獲得了該技術的專利。大塊金剛石比任何已知的陶瓷材料更硬、更堅韌、性能也更好。我們現在正處于開始以足夠大的規模制造大型金剛石瓷磚以進行商業化的階段，我們正在積極致力于研發，以便提供更大、更堅固、最高性能的金剛石瓷磚用于下一代裝甲應用。例如，通過使用富勒烯作為起始材料，而不是炭黑，似乎可以制造結構化的大塊金剛石磚，由聚集的金剛石納米棒組成，并且非常堅硬和堅韌，它們可能是真正理想和終極的裝甲材料——無與倫比。

    用我們當前的金剛石瓷磚制成的板材已經能夠以每 10×12 英寸射手的切割板材低至 2.2 磅的價格阻止諸如 M855 之類的威脅。在不久的將來，我們相信菱形面裝甲板應該能夠以遠低于每塊防彈板 4 磅的重量阻止 APM2。

   以上的內容告訴我們碳化硼的材料有著“鉆石”之稱，眾所周知鉆石是很硬的，所以碳化硼的硬度和鉆石一樣硬，就是碳化硼很硬的特點所以他的加工很難，必須使用我們專業的陶瓷雕銑機，在東莞有名的鈞杰陶瓷就是做這種像碳化硼陶瓷這樣的精密加工，一直使用的也是我們鑫騰輝數控的專業陶瓷雕銑機，好的陶瓷雕銑機才能加工精密陶瓷。