เกราะเซรามิกเป็นเกราะที่ใช้ในยานเกราะและเกราะส่วนบุคคลเพื่อต้านทานการเจาะทะลุของกระสุนด้วยความแข็งและความแข็งแรงในการรับแรงอัดสูง ในรูปแบบพื้นฐานที่สุด ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสองส่วน ได้แก่ ชั้นเซรามิกบนพื้นผิวด้านนอก เรียกว่า "หน้าสัมผัส" รองรับด้วยวัสดุคอมโพสิตพลาสติกเสริม ใยที่ยืดหยุ่นได้ หรือชั้นโลหะ บทบาทของเซรามิกคือ (1) ทำให้กระสุนแตกหรือทำให้หัวกระสุนเสียรูปเมื่อกระทบ (2) กัดกร่อนและชะลอเศษกระสุนขณะที่ทะลุผ่านชั้นเซรามิกที่แตก และ (3) กระจายแรงกระแทกไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถดูดซับได้โดยวัสดุรองรับที่เป็นพอลิเมอร์ที่ยืดหยุ่นได้หรือโลหะ เซรามิกมักใช้ในกรณีที่น้ำหนักเบาเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากมีน้ำหนักเบากว่าโลหะผสมสำหรับระดับความต้านทานที่กำหนด วัสดุที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่อลูมินาโบรอนคาร์ไบด์และซิลิคอนคาร์ไบด์ใน ระดับที่น้อยกว่า ^{[ 1 ] [ 2 ]}

การทดสอบตั้งแต่ปี 1918 แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของเกราะเซรามิก พันตรีเนวิลล์ มอนโร-ฮอปกินส์ พบว่าการเพิ่มชั้นเคลือบฟันบางๆ ลงบนเหล็กช่วยปรับปรุงคุณสมบัติการป้องกันกระสุนได้อย่างมาก การใช้งานจริงครั้งแรกเกิดขึ้นในสงครามเวียดนาม^{[ 3 ]}ซึ่งเฮลิคอปเตอร์มักถูกยิงด้วยอาวุธขนาดเล็ก ในปี 1965 เกราะเซรามิกถูกมอบให้กับลูกเรือเฮลิคอปเตอร์ และชุดเกราะคอมโพสิตแบบ "ผิวแข็ง" ถูกเพิ่มเข้าไปในที่นั่งนักบิน ในปีต่อมา เสื้อกั๊กเซรามิกแบบชิ้นเดียวและแผงเกราะที่ติดตั้งบนโครงเครื่องบินได้ถูกนำมาใช้ ใน เฮลิคอปเตอร์ "ฮิวอี้"การปรับปรุงเหล่านี้คาดว่าจะลดอัตราการเสียชีวิตลง 53% และลดการบาดเจ็บที่ไม่ถึงแก่ชีวิตลง 27%

การออกแบบเกราะเซรามิกมีตั้งแต่แผ่นโมโนลิธิกไปจนถึงระบบที่ใช้เมทริกซ์สามมิติ สิทธิบัตรแรกๆ ของเกราะเซรามิกถูกยื่นจดในปี 1967 โดย Goodyear Aerospace Corp. โดยฝังทรงกลมเซรามิกอะลูมินาไว้ในแผ่นอะลูมิเนียมบางๆ ซึ่งวางซ้อนกันเพื่อให้ทรงกลมของแต่ละชั้นเติมเต็มช่องว่างระหว่างทรงกลมของชั้นโดยรอบ ในลักษณะที่คล้ายกับ โครงสร้างการบรรจุ แบบลูกบาศก์ศูนย์กลางระบบทั้งหมดถูกยึดเข้าด้วยกันด้วยโฟมโพลียูรีเทนและวัสดุรองรับที่เป็นอะลูมิเนียมหนา UHMWPE หลายชั้น เส้นใยพาราอะรามิด หรือวัสดุคอมโพสิต 30% PALF + 70% อีพ็อกซี^{[ 4 ]}การพัฒนานี้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของการออกแบบโดยใช้เมทริกซ์ และกระตุ้นการพัฒนาระบบอื่นๆ ที่ใช้เมทริกซ์เป็นพื้นฐาน ระบบส่วนใหญ่เหล่านี้รวมองค์ประกอบเซรามิกทรงกระบอก หกเหลี่ยม หรือทรงกลมเข้ากับวัสดุรองรับที่เป็นโลหะผสมที่ไม่ใช่สำหรับเกราะโดยเฉพาะ^{[ 1 ]}เกราะแผ่นโมโนลิธิก ในทางตรงกันข้าม อาศัยแผ่นเซรามิกขั้นสูง แผ่นเดียว ที่สอดเข้าไปในเสื้อเกราะกันกระสุนแบบดั้งเดิมแทนแผ่นเหล็ก

ต่างจากโลหะ เซรามิกไม่เคยถูกนำมาใช้เพียงอย่างเดียวในระบบเกราะ พวกมันมักจะถูกรวมเข้ากับวัสดุรองรับหรือชั้นรองรับที่ยืดหยุ่นได้ เช่น โลหะหรือ วัสดุคอม โพสิตพลาสติกเสริมใยและชุดประกอบที่มีหน้าเป็นเซรามิกนี้เรียกว่าเกราะเซรามิก วัสดุเซรามิก เช่นแก้วมีความแข็งและความแข็งแรงในการรับแรงอัดสูง แต่มีความแข็งแรงในการรับแรงดึงต่ำ การยึดกระเบื้องเซรามิกเข้ากับวัสดุรองรับที่เป็นโลหะหรือคอมโพสิต ซึ่งมีความแข็งแรงสูงและมีความยืดหยุ่นดี จะช่วยชะลอหรือลดความเสียหายจากแรงดึงเมื่อเกิดการกระแทก และบังคับให้เซรามิกเสียหายจากแรงอัด^{[ 2 ]}

ระบบเกราะเซรามิกสามารถต้านทานกระสุนปืนขนาดเล็กและกระสุนเจาะเกราะพลังงานจลน์ได้ด้วยกลไกหลักสองอย่าง คือ การแตกละเอียดและการสึกกร่อน เมื่อกระสุนเหล็กหรือทังสเตนคาร์ไบด์ แข็ง พุ่งชนชั้นเซรามิกของระบบเกราะเซรามิก กระสุนจะหยุดนิ่งชั่วขณะในปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "การหยุดนิ่ง" ขึ้นอยู่กับความหนาและความแข็งของชั้นเซรามิก แกนกลางของกระสุนจะแตกละเอียด ร้าว หรือทู่ลง เศษกระสุนที่เหลือจะยังคงทะลุผ่านแผ่นเซรามิกที่แตกละเอียดด้วยความเร็วที่ลดลง ซึ่งจะสึกกร่อนเศษเหล่านั้นและลดพลังงาน ความยาว และมวลของมันลง ชั้นคอมโพสิตโลหะหรือพลาสติกเสริมใยที่อยู่ด้านหลังชั้นเซรามิกจะหยุดเศษกระสุนหรือเศษที่สึกกร่อน และดูดซับพลังงานจลน์ที่เหลืออยู่ โดยทั่วไปผ่านการเสียรูปพลาสติกหากวัสดุรองรับบางเกินไปหรืออ่อนแอเกินไปที่จะดูดซับพลังงานจลน์ที่เหลืออยู่ หรือหากกระสุนไม่แตกกระจายและเศษกระสุนที่สึกกร่อนยังคงมีมวลและพลังงานจลน์มากเกินไป การทะลุทะลวงก็จะเกิดขึ้น ดังนั้นทั้งชั้นเซรามิกและชั้นรองรับจึงมีความสำคัญเท่าเทียมกัน

ในเกราะเซรามิกสำหรับยานยนต์ วัสดุรองรับด้านหลังที่ใช้กันมากที่สุดคือเหล็กโครงสร้าง ซึ่งมักจะเป็นเกราะเนื้อเดียวกันแบบรีดขึ้น รูป แม้ว่าบางครั้งก็มีการใช้อลูมิเนียม ในเกราะป้องกันร่างกาย ซึ่งนักออกแบบเกราะเซรามิกพยายามทำให้แผ่นเกราะเซรามิกมีน้ำหนักเบาและสวมใส่สบายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ วัสดุรองรับด้านหลังโดยทั่วไปจะเป็นวัสดุ คอมโพสิตเส้นใย โพลีเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงมาก และ มีน้ำหนักเบา แต่ก็อาจเป็น วัสดุคอมโพสิตเส้นใย อะรามิดได้เช่นกัน และในแผ่นเกราะเซรามิกคุณภาพต่ำหรือในแผ่นเกราะสำหรับผู้สวมใส่ที่อยู่กับที่ เช่น ลูกเรือเฮลิคอปเตอร์บางครั้งก็มีการใช้ ไฟเบอร์กลา ส

เมื่อเผชิญกับ กระสุน ต่อต้านรถถังที่มีอานุภาพสูง ชิ้นส่วนเซรามิกจะทำลายรูปทรงเรขาคณิตของลำโลหะที่เกิดจากประจุเจาะเกราะ ทำให้พลังทำลายล้างลดลงอย่างมาก

แผ่นเซรามิกมักใช้เป็นวัสดุเสริมในเสื้อเกราะกันกระสุน แบบอ่อน แผ่นเซรามิกส่วนใหญ่ที่ใช้ในเกราะป้องกันตัวให้การป้องกันระดับ III ของสถาบันยุติธรรมแห่งชาติ (National Institute of Justice) ซึ่งช่วยให้สามารถหยุด กระสุนปืน ไรเฟิล ได้ แผ่นเซรามิกเป็น เกราะคอมโพสิตชนิดหนึ่งนอกจากนี้ แผ่นเสริมอาจทำจากเหล็กหรือ โพลีเอทิลี น ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงมากก็ได้

โดยปกติแล้วแผ่นเซรามิกจะถูกสอดไว้ในชั้นนอกสุดของเสื้อเกราะอ่อน อาจมีแผ่นสองแผ่น แผ่นหนึ่งอยู่ด้านหน้าและอีกแผ่นอยู่ด้านหลัง หรืออาจเป็นแผ่นเดียวที่ด้านหน้าหรือด้านหลังก็ได้ เสื้อเกราะบางแบบอนุญาตให้ใช้แผ่นขนาดเล็กที่ด้านข้างเพื่อเพิ่มการป้องกัน

แผ่นเซรามิกที่กองทัพสหรัฐฯ แจกจ่าย นั้นเรียกว่าแผ่นป้องกันอาวุธขนาดเล็กแบบเสริมประสิทธิภาพ (Enhanced Small Arms Protective Inserts หรือ ESAPI)

แผ่นเกราะเซรามิก NIJ ระดับ III หนึ่งแผ่นมีน้ำหนักโดยประมาณ 4.4 ถึง 8 ปอนด์ (2.0 ถึง 3.6 กิโลกรัม) สำหรับขนาดทั่วไป 10 x 12 นิ้ว (25 x 30 เซนติเมตร) นอกจากนี้ยังมีแผ่นเกราะประเภทอื่นๆ ที่มีขนาดแตกต่างกันและให้ระดับการป้องกันที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น แผ่น MC-Plate (แผ่นเกราะครอบคลุมสูงสุด) ให้การป้องกันมากกว่าแผ่นเซรามิกมาตรฐานถึง 19%

วัสดุเซรามิก กระบวนการผลิตวัสดุ และความก้าวหน้าในกลศาสตร์การเจาะทะลุของเซรามิก เป็นสาขาสำคัญของกิจกรรมทางวิชาการและอุตสาหกรรม สาขาการวิจัยเกราะเซรามิกแบบผสมผสานนี้กว้างขวางและอาจสรุปได้ดีที่สุดโดยสมาคมเซรามิกแห่งอเมริกา (American Ceramics Society - ACerS) ACerS ได้จัดการประชุมเกราะประจำปีมาหลายปีและได้รวบรวมรายงานการประชุมระหว่างปี 2004–2007 ^{[ 5 ]}กิจกรรมพิเศษที่เกี่ยวข้องกับเสื้อเกราะคือการใช้ส่วนประกอบเซรามิกขนาดเล็กที่กำลังเกิดขึ้น แผ่นเซรามิกขนาดใหญ่เท่าลำตัวนั้นผลิตได้ยากและอาจแตกได้เมื่อใช้งาน แผ่นแบบโมโนลิธิกยังมีความสามารถในการรับแรงกระแทกหลายครั้งได้จำกัดเนื่องจากมีโซนการแตกหักจากการกระแทกขนาดใหญ่ นี่คือแรงจูงใจสำหรับแผ่นเกราะชนิดใหม่ การออกแบบใหม่เหล่านี้ใช้อาร์เรย์สองและสามมิติขององค์ประกอบเซรามิกที่สามารถแข็ง ยืดหยุ่น หรือกึ่งยืดหยุ่นได้เกราะป้องกันตัว Dragon Skinเป็นหนึ่งในระบบเหล่านี้ แม้ว่าจะล้มเหลวในการทดสอบหลายครั้งที่ดำเนินการโดยกองทัพสหรัฐฯ และถูกปฏิเสธ การพัฒนาของยุโรปในอาร์เรย์ทรงกลมและหกเหลี่ยมส่งผลให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพในการรับแรงกระแทกหลายครั้ง^{[ 6 ]}การผลิตระบบอาร์เรย์ที่มีความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพการป้องกันกระสุนที่สม่ำเสมอที่ขอบขององค์ประกอบเซรามิกเป็นหัวข้อการวิจัยที่กำลังดำเนินการอยู่ นอกจากนี้ เทคนิคการแปรรูปเซรามิกขั้นสูงยังต้องการวิธีการประกอบแบบใช้กาว แนวทางใหม่ประการหนึ่งคือการใช้ตัวยึดแบบตะขอและห่วงเพื่อประกอบอาร์เรย์เซรามิก^{[ 7 ]}