国防部已公布CERAUXET的研究结果,这是一个结合了硼化物陶瓷和具有形状记忆结构的聚乙烯的研究项目,旨在开发先进的个人防弹保护系统。这一举措也展示了新材料在西班牙国防工业日益重要的地位。
国防领域的创新不仅限于无人机、通信系统、人工智能或新型军用车辆。一部分不太显眼的研究则集中于用于保护士兵的材料,并使装备能够在不显著增加重量的情况下提供更高的耐久性。
在这个领域内有CERAUXET项目,它由武器与材料总局(DGAM)推动,其结果被国防部列入了最新发布的军用技术观察公报中的新兴技术清单,该公报于8月6日发布。该项目旨在通过结合高性能陶瓷和特殊聚乙烯结构,研究新的个人防弹保护系统。
在复杂的技术名称背后——“基于硼化物陶瓷和超高分子量聚乙烯的先进个人防弹保护系统”——隐藏着一个相对简单的问题:如何利用耐用且足够轻便的材料来实现有效的冲击保护,以便个体能够携带.
陶瓷和聚乙烯以防止冲击
现代防弹保护系统通常结合不同的材料,因为每种材料都有自己的特定功能。CERAUXET研究了硼化物陶瓷和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)结构的应用。
硼化物是一种陶瓷材料,其特征在于很高的硬度和较低的重量,这使其在保护应用中备受关注。在防护系统中,陶瓷层旨在首先承受冲击,而位于其后的材料则有助于吸收和分散剩余的能量。
CERAUXET的研究特别集中在第二部分。DGAM的原始合同将该项目定义为对用于高性能陶瓷支撑和支持的聚乙烯形状记忆结构的研究和开发.
“记忆形状”一词是该项目的关键之一。记忆材料或结构在受到特定变形时,表现出与常规材料不同的特性。通过特定的几何设计,可以修改材料的响应和应力分布方式,这一特征在能量吸收尤为重要的领域开辟了新可能。
在防弹保护方面,研究旨在利用这种结构改善构成保护系统的不同层之间的共同表现。
2022年启动的研发项目
CERAUXET并不是一个新的项目。武器与材料总局于2022年11月正式授予其开发,作为其安全和国防材料的研究计划的一部分。
该合同金额为991,735.53欧元,授予了总部设在阿尔科伊的纺织工业研究协会。由于技术原因,程序以无公告的商议方式进行,其中特别强调了对用作高性能陶瓷支撑的聚乙烯记忆结构的研究。
近四年后,国防部已将这项研究的结果纳入到其观察军事应用技术的出版物中。该项目出现在公报第89期的新兴技术部分,与另一个关于低轨道卫星的分析一同出现。
这一过程代表了军事创新的一部分运作。在一个技术能够转变为武装部队使用的产品之前,存在一个研究、材料制造、原型开发、测试和验证的过程。并非所有的研发项目最终都一定转变为大规模采购系统,因此需要将CERAUXET的实验结果与未来可能纳入军事装备的情况区分开来。
减轻重量同样是操作上的问题
开发更轻保护装备源于实际需要。在执行任务期间,士兵可能要携带个人防护、头盔、武器、弹药、通信系统、电池、水和其他设备。这些的总和可能会造成相当大的负担,影响长时间的机动性和体力消耗。
因此,在个人保护上,单纯增加厚度或添加材料是不够的。研究寻求在保护级别、保护面积、重量和机动性之间找到平衡。
先进材料在这一方程中发挥着重要作用。陶瓷、高性能纤维、聚合物和复合材料使研究新的配置成为可能,能够在不单纯依赖增加质量的情况下提供抗冲击能力。
CERAUXET恰好属于这一研究方向:结合不同材料并修改其结构,以研究如何改善整体性能。
新材料在国防工业中的崛起
该项目还允许我们观察一个在大型武器项目之外,经常被忽视的工业领域。国防工业需要能够在先进材料、技术纺织品、陶瓷、聚合物、复合材料、工业处理、增材制造和特性测试与验证流程方面工作的企业。
这种多样化在当前情况下显得尤为重要。国防技术和创新新战略(ETID 2026)于3月由国防部发布,目标是建立一个强大创新的国防工业技术基地,增强国家技术能力。在日益突显的领域中,正是先进材料与人工智能、机器人、传感器、能源和自主系统等技术相伴而生。
这大大扩展了与国防相关的企业范畴。并非所有参与该行业的公司都制造车辆、飞机、船只或武器系统。价值链的一部分由专注于组件、材料和流程的企业和科技中心组成,这些可以随后整合到其他制造商开发的产品中。
CERAUXET是这一行业较不显眼部分的一个例子。它作为一个关于陶瓷和聚乙烯结构的研究合同开始,其结果现在出现在国防部对新兴技术进行跟踪的报告中。
下一步将取决于国防部的评估、验证和未来应用过程。目前,该项目展示了西班牙在新材料研究方面正在寻找解决军事保护的一个长期问题:在不让所需防护成为负担的情况下,增加抗损能力。










