中國號稱“陶瓷之邦”。根據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，陶器至少已有上萬年的歷史。瓷器的出現(xiàn)雖然較晚一些，但據(jù)考證也已有兩三千年之久。陶器是用黏土繞燒制而成的器皿，現(xiàn)代陶器多在其表面涂上一層粗釉，以增進(jìn)美觀，提高強(qiáng)度。瓷土是質(zhì)地純凈的黏土，為白色或灰白色的粉末，其主要成分是鋁和硅的氧化物。我國江西省景德鎮(zhèn)高嶺所產(chǎn)的瓷土質(zhì)地優(yōu)良，聞名中外，稱為“高嶺土”。
陶瓷的共同弱點(diǎn)是“脆”，加之它們都經(jīng)受不住急劇加熱和急劇冷卻的考驗(yàn)，所以長期以來，陶瓷的用途受到了很大的限制。由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自20世紀(jì)60年代以來，陶瓷的生產(chǎn)技術(shù)取得了重大突破，科學(xué)家們利用高純度的天然無機(jī)物及人工合成的無機(jī)化合物，采用多種技術(shù)先進(jìn)的制造工藝，研制出許多種具有硬度高、密度低(重量輕)、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等超常性能的新型陶瓷。這些新型陶瓷的優(yōu)良特性是金屬材料及高分子材料無法比擬的，它們不僅在民用工業(yè)中大顯身手，而且已經(jīng)成為軍事科技領(lǐng)域中光彩奪目的奇葩。
陶瓷裝甲嶄露頭角
美國于1962年率先研制成氧化鋁陶瓷面板。在越南戰(zhàn)爭期間(1965～1975)，美國空軍把9毫米厚的燒結(jié)氧化鋁陶瓷裝甲板用于直升機(jī)駕駛員的安全防護(hù)，經(jīng)受住了實(shí)戰(zhàn)的考驗(yàn)。直到現(xiàn)在，美國軍用飛機(jī)的駕駛員座椅及其它某些關(guān)鍵性部位，仍然廣泛地使用陶瓷復(fù)合防護(hù)裝甲板。
陶瓷裝甲具有金屬裝甲無可比擬的優(yōu)越性能。目前各軍事強(qiáng)國的主戰(zhàn)坦克，大都采用陶瓷復(fù)合裝甲。像英國的“奇伏坦”式坦克、美國的“XM-1”式坦克和德國的“豹-2”式坦克，都采用了含有陶瓷材料的復(fù)合裝甲。這類陶瓷復(fù)合裝甲不僅能抗御常規(guī)彈藥的攻擊，而且還能承受中子彈和反坦克導(dǎo)彈的攻擊。德國的“黑豹-87”式坦克，其復(fù)合裝甲是由陶瓷、橡膠和特種樹脂等多種材料復(fù)合而成，能在一定程度上承受原子武器的沖擊波和熱輻射，是目前世界上最先進(jìn)的復(fù)合裝甲。美法兩國聯(lián)合試制的“M-113”型軍用裝甲運(yùn)輸車，其防護(hù)裝甲是一種特制的陶瓷，這種裝甲車輛的正面能夠經(jīng)受20亳米炮彈的轟擊，其兩側(cè)能夠經(jīng)受13.7毫米槍彈的射擊，其防護(hù)能力是其它同類車輛所望塵莫及的。
在單兵防護(hù)器材中，用特種輊質(zhì)陶瓷材料制成的防彈衣和防彈背心，其重量只及鋼的60%～70%，而其強(qiáng)度可達(dá)鋼的3～4倍，能有效地抗御各種輕武器的射擊。
陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)初露鋒芒
應(yīng)用新型陶瓷材料來提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能，已成為一個(gè)世界性的研究課題。當(dāng)前各主要軍事強(qiáng)國都在著力研究采用陶瓷、陶瓷纖維增強(qiáng)材料和陶瓷涂層來提高發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的工作性能，并且業(yè)已取得了長足的進(jìn)展。實(shí)踐表明，陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)具有兩個(gè)十分顯著的優(yōu)點(diǎn)：一是熱效率高，其有效功率可比鋼質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)高出45%以上；二是它無需冷卻系統(tǒng)，從而顯著減小了發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和重量，這在航空和航天技術(shù)中是具有特殊意義的。
關(guān)于陶瓷在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用，目前最引人注目的要算是渦輪復(fù)合式陶瓷燃?xì)廨啓C(jī)。美國用在M1主戰(zhàn)坦克上的AGT-1500燃?xì)廨啓C(jī)，由于它的某些零部件用陶瓷取代了戰(zhàn)略金屬，這樣一來就不僅使戰(zhàn)略金屬短缺的矛盾得到了緩解，從而降低了成本，而且還延長了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，同時(shí)提高了坦克的戰(zhàn)斗性能。
日本將非氧化物陶瓷制造的燃?xì)廨啓C(jī)用在汽車上，將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度從900攝氏度提高到了1200攝氏度，可節(jié)省20%～25%的燃料。這種陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)不但可以使用汽油和柴油，而且還可以使用甲醇和煤油。
據(jù)報(bào)導(dǎo)，目前美國正在研制600～750馬力的陶瓷絕熱燃?xì)廨啓C(jī)，他們還計(jì)劃為下一代主戰(zhàn)坦克設(shè)計(jì)一種動(dòng)力高達(dá)1500～2000馬力的陶瓷燃?xì)廨啓C(jī)。
金屬陶瓷方興未艾
近些年來，科學(xué)家把陶瓷粉末和金屬粉末混合均勻，再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)，制成金屬陶瓷，其性能既硬又韌，并且重量輊(密度小)，耐高溫，在運(yùn)載火箭、洲際導(dǎo)彈、航天飛機(jī)以及宇宙飛船上都得到了越來越廣泛的應(yīng)用。美國的MX導(dǎo)彈發(fā)射管，在以前是用特種鋼制造的，其重量達(dá)40噸，而在采用特種金屬陶瓷復(fù)合材料以后，其重量已減少到原來的1/5即8噸左右。
航天飛機(jī)和宇宙飛船在穿過大氣層時(shí)，其表面某些部位的溫度可高達(dá)2000攝氏度以上。在如此高的外部溫度下，為使其內(nèi)部的儀器設(shè)備能夠正常工作并確保乘員的生命安全，金屬陶瓷大有用武之地，像美國的“哥侖比亞”號航天飛機(jī)和前蘇聯(lián)的“暴風(fēng)雪”號航天飛機(jī)，其表面都覆蓋了大量的能耐高溫的金屬陶瓷防熱片。實(shí)驗(yàn)表明，這種金屬陶瓷防熱片可以重復(fù)使用100次以上。
目前，陶瓷無論是在軍事上，還是在民用技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用都已經(jīng)極其廣泛，遠(yuǎn)不止上面所提到的。例如：用電子陶瓷作基片和薄膜的超大規(guī)模和超高速集成電路已經(jīng)面世；壓電陶瓷在遙控、紅外、超聲及精密測量等技術(shù)中均得到了越來越多的應(yīng)用；光學(xué)陶瓷已經(jīng)在激光技術(shù)中大顯身手；稀土氧化物陶瓷在超導(dǎo)技術(shù)中異軍突起，等等。近些年來，各類新型陶瓷脫穎而出，如雨后春筍，形勢善人，其發(fā)展前景是極其誘人的。
