วัสดุที่ใช้ในเกราะป้องกันได้มีการพัฒนามาไกลจากโลหะชนิดแรกสุดไปจนถึงวัสดุป้องกันกระสุนประสิทธิภาพสูงในยุคปัจจุบัน การทดลองและปรับปรุงวัสดุต่าง ๆ ไม่เคยหยุดยั้ง
เป็นเวลาหลายปีที่เกราะป้องกันถูกผลิตขึ้นโดยใช้วัสดุโลหะและอัลลอยด์ต่าง ๆ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ การปรากฏตัวของวัสดุประสิทธิภาพสูงและเซรามิกสังเคราะห์ที่แข็งแรงมากได้นำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในอุตสาหกรรมป้องกันกระสุน พวกมันกำลังค่อย ๆ แทนที่โลหะแบบดั้งเดิมให้กลายเป็นวัสดุหลักในการทำอุปกรณ์ป้องกันกระสุนในวงการผลิตสินค้าป้องกันกระสุน เกราะเซรามิกสามารถใช้เพื่อปกป้องยานพาหนะและบุคคลได้ นอกจากนี้เซรามิกยังเป็นหนึ่งในวัสดุที่แข็งที่สุด โดยการใช้งานเริ่มต้นขึ้นในปี ค.ศ. 1918 และแตกต่างจากวัสดุอย่างเคฟลาร์ (ซึ่งใช้เส้นใย "จับ" กระสุน) เซรามิกจะทำลายกระสุนในขณะที่เกิดแรงกระแทก แผ่นเซรามิกมักใช้เป็นชิ้นเสริมในเสื้อเกราะนุ่ม
เซรามิกที่ผลิตเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมเกราะป้องกันประกอบด้วยวัสดุ เช่น คาร์บิดโบรอน ออกไซด์อะลูมิเนียม คาร์ไบด์ซิลิคอน ไทเทเนียมบอร์ไรด์ ไนไตรด์อะลูมิเนียม และ Syndite (คอมโพสิตเพชรเทียม) อลูมินา คาร์ไบด์ซิลิคอน และคาร์บิดโบรอนเป็นวัสดุเซรามิกที่พบได้บ่อยที่สุดในการทำแผ่นแทรกเซรามิกในตลาด โดยที่คาร์บิดโบรอนเป็นวัสดุที่แข็งแรงและเบากว่า แต่ราคาแพงที่สุด คอมโพสิตคาร์บิดโบรอนถูกใช้หลักสำหรับแผ่นเซรามิกเพื่อป้องกันกระสุนขนาดเล็ก และใช้ในชุดเกราะกันกระสุนและเฮลิคอปเตอร์เกราะหนา ส่วนคาร์ไบด์ซิลิคอนเป็นวัสดุคอมโพสิตเซรามิกที่ใช้มากกว่าเพราะราคามีความเหมาะสมกว่า มีความหนาแน่นและความแข็งใกล้เคียงกับคาร์บิดโบรอน และใช้หลักเพื่อป้องกันกระสุนขนาดใหญ่
นอกจากนี้ ในอุตสาหกรรมเกราะกันกระสุนปัจจุบันยังได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีการแปรรูปเซรามิก เช่น การเผาอัด การเชื่อมโยงปฏิกิริยา และการกดร้อน
คุณสมบัติทางกลของเซรามิกชนิดต่างๆ ที่ใช้เป็นเกราะป้องกันแสดงอยู่ในตารางด้านล่าง:
เกราะเซรามิก | ขนาดเม็ดystal (µm) | ความหนาแน่น (g/cc) | ความแข็งแบบ Knoop (โหลด 100g)-Kg/mm2 | ความแข็งแรงในการอัดที่อุณหภูมิห้อง (MPa x 106 lb/in2) | โมดูลัสของความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิห้อง (GPa x 106 b/in2) | สัดส่วนโพชซอน (Poisson Ratio) | ความสามารถในการแตกหักที่อุณหภูมิห้อง MPa xm1/2 x103 lb/in2 /in 1/2 |
Hexoloy® Sintered | 4-10 | 3.13 | 2800 | 3900560 | 41059 | 0.14 | 4.60-4.20 |
Saphikon® Sapphire | ไม่มีข้อมูล | 3.97 | 2200 | 2000 | 435 | 0.27-0.30 | ไม่มีข้อมูล |
Norbide® Hot Pressed | 8 | 2.51 | 2800 | 3900560 | 440 | 0.18 | 3.1 |
คุณสมบัติทางกลของเซรามิกชนิดต่างๆ ที่ใช้เป็นเกราะป้องกันแสดงอยู่ในตารางด้านล่าง:
สรุปได้ว่า แผ่นกันกระสุนคอมโพสิตเซรามิกซึ่งเป็นกระแสหลักของแผ่นกันกระสุนในตลาดปัจจุบัน มีข้อดีเหนือกว่าแผ่นโลหะแบบเดิมดังนี้:
1. การป้องกันเกราะที่มีประสิทธิภาพสูง
2. ความแข็งสูงกว่าและน้ำหนักเบาลง
3. ต้านทานการยืดตัวได้ดีและโครงสร้างเสถียร
แน่นอนว่า เซรามิกมีข้อบกพร่องบางประการ เช่น โครงสร้างและคุณสมบัติของแผ่นเซรามิกทำให้เกิดรอยร้าวเมื่อถูกกระสุนยิง หมายความว่าจุดเดิมจะไม่สามารถต้านทานกระสุนลูกที่สองได้ ดังนั้นควรจำไว้ว่าอย่าสวมแผ่นเซรามิกที่เคยถูกกระสุนยิง เพราะอาจไม่สามารถปกป้องความปลอดภัยของเราได้อย่างเหมาะสม นอกจากนี้ แผ่นเซรามิกส่วนใหญ่มักประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนเซรามิกเล็ก ๆ ทำให้บริเวณรอยต่อจะมีความสามารถในการป้องกันที่อ่อนแอกว่า และไม่สามารถให้การป้องกันแบบครอบคลุมเหมือนแผ่นโลหะหรือแผ่นใยกันกระสุนบริสุทธิ์