Τα υλικά που χρησιμοποιούνται στα θώρακα έχουν φτάσει μακριά από τα πρώιμα μέταλλα μέχρι τα πιο πρόσφατα υψηλής επιδόσεως αντισφαίριστα υλικά. Οι προσπάθειες για τη χρήση και βελτίωση διάφορων υλικών δεν έχουν ποτέ σταματήσει.
Για πολλά χρόνια, τα θώρακα παραγωγής ήταν με διάφορα μέταλλα και σύνθετα υλικά. Μέχρι πρόσφατα, η εμφάνιση υψηλής επιδόσεως υλικών και ισχυρών κεραμικών συνθετικών έχει φέρει μεγάλες αλλαγές στη βιομηχανία αντισφαίριστων προϊόντων. Αντικαθιστούν σταδιακά τα παραδοσιακά μέταλλα ως κύρια υλικά για την κατασκευή αντισφαίριστης εξοπλισμού στον τομέα των αντισφαίριστων προϊόντων. Τα κεραμικά θώρακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προστασία οχημάτων καθώς και προσωπικού. Τα κεραμικά είναι γνωστά ως μερικά από τα σκληρότερα υλικά, το οποίο έχει εφαρμοστεί από το 1918, και αντίθετα με υλικά όπως το Kevlar (το οποίο χρησιμοποιεί τα ινώματά του για να «πιάσει» το σφαίρι), τα κεραμικά σπάζουν το σφαίρι στη στιγμή που συμβαίνει η επίδραση. Τα κεραμικά πλάκες συνήθως χρησιμοποιούνται ως εισαρτήματα σε μαλακά βαλιστικά γιλέκια.
Τα εμπορικά κεραμικά που φτιάχνονται για θωράκια περιλαμβάνουν υλικά όπως ο διαμόνιο του βορίου, η αλουμινική διοξίδιο, ο διαμόνιος του ιλικίου, ο διοξίδιος του τιτανίου, ο νιτρινός του αλουμινίου και το Syndite (σύνθετος συνθετικός διαμάντινος ύλος). Τα αλουμινικά διοξίδια, ο διαμόνιος του ιλικίου και ο διαμόνιος του βορίου είναι τα πιο κοινά κεραμικά υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κεραμικών εισαγωγών στην αγορά, με τον διαμόνιο του βορίου να είναι ο ισχυρότερος και ελαφρύτερος, και συνεπώς ο πιο ακριβός. Οι σύνθετες δομές διαμόνιου του βορίου χρησιμοποιούνται κυρίως για κεραμικά πλάτα για την προστασία από μικρότερα σφαίρια, και χρησιμοποιούνται σε θωράκια και σε αρμοστολιακά ελικόπτερα. Ο διαμόνιος του ιλικίου είναι ένα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο κεραμικό σύνθετο υλικό για την προστασία από μεγαλύτερα σφαίρια λόγω της πιο μετριοπαθούς τιμής του, της παρόμοιας πυκνότητας και σκληρότητας με τον διαμόνιο του βορίου.
Επιπλέον, στη σύγχρονη βιομηχανία αντιπυρά, έχουν αναπτυχθεί κάποιες τεχνολογίες επεξεργασίας κεραμικών όπως η συμπυκνωτική, η αντιδραστική σύνδεση και η θερμική πιέστριψη.
Οι μηχανικές ιδιότητες μερικών τύπων κεραμικών πανοπλιών εμφανίζονται στον πίνακα κάτωθι:
Κεραμική Πανοπλία | Μέγεθος Σπορών (µm) | Πυκνότητα (g/cc) | Σκληρότητα Knoop (φορτίο 100g)-Kg/mm2 | Δύναμη Συμπίεσης @ ΚΤ (MPa x 106 lb/in2) | (Module of Elasticity) Ελαστικότητα @ ΚΤ (GPa x 106 b/in2) | αναλογία ψαριού | Αντοχή Κατάρρευσης @ ΚΤ MPa xm1/2 x103 lb/in2 /in 1/2 |
Hexoloy® Συμπεπλεκμένο | 4-10 | 3.13 | 2800 | 3900560 | 41059 | 0.14 | 4.60-4.20 |
Saphikon® Σαφείριο | Μη Διαθέσιμο | 3.97 | 2200 | 2000 | 435 | 0.27-0.30 | Μη Διαθέσιμο |
Norbide® Θερμικά Πιεσμένο | 8 | 2.51 | 2800 | 3900560 | 440 | 0.18 | 3.1 |
Οι μηχανικές ιδιότητες μερικών τύπων κεραμικών πανοπλιών εμφανίζονται στον πίνακα κάτωθι:
Συνοψίζοντας, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι τα κεραμικά σύνθετα αντιπυρηνικά πλάκες, ως κύρια τάση των πλακών στην σημερινή αγορά, έχουν τις εξής προνομιακές ιδιότητες σε σχέση με τις παραδοσιακές μεταλλικές πλάκες:
1. Υψηλής επιδόσεως προστασία από οπλοσεισμό
2. Υψηλότερη σκληρότητα και χαμηλό βάρος
3. Έξοχη αντοχή στη ρευστότητα και σταθερή δομή
Φυσικά, το κεραμικό υλικό έχει μερικές ελλείψεις, για παράδειγμα, η δομή και η ιδιότητα της κεραμικής πλάκας καθορίζει ότι θα σπάσει μετά από την παλίνδρομη επίδραση μιας σφαίρας, σημαίνοντας ότι το ίδιο σημείο δεν μπορεί να αντισταθεί σε μια δεύτερη σφαίρα. Για το λόγο αυτό, πρέπει να έχετε πάντα κατά νου να μην φοράτε κεραμική πλάκα που έχει χτυπηθεί από σφαίρες, η οποία μπορεί να αποτύχει να προστατεύει την ασφάλειά μας. Επιπλέον, το μεγαλύτερο μέρος των κεραμικών πλακών είναι μοσαϊκά κατασκευασμένα από κεραμικά κομμάτια, έτσι οι συνδέσεις έχουν πάντα μικρότερη προστασία, δεν μπορούν να προσφέρουν ολοκληρωμένη προστασία όπως οι μεταλλικές πλάκες ή οι καθαρές πλάκες αντιπυρηνικού ινών.