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随着武器威力的不断增大，各种防护装置也在日新月异地发展。现在，战场上几乎所有能“动”地目标，无论是士兵还是运输、战斗工具，都不得不穿上各种能够抵御攻击的装(护)甲来掩护自己。装甲材料从最初的钢材逐步发展到铝合金、复合材料、陶瓷等高科技材料。那么，到底这些新材料有何等神通，能够抵御枪／炮弹的攻击呢?
分解能量还是吸收能量
在介绍装甲材料的性能之前，先来了解一下装甲材料的防护原理。装甲材料一般被分为两种类型：分解能量型和吸收能量型。分解能量型材料通常强度较高，如高硬度钢和陶瓷。在多层装甲结构中应用分解能量型材料的目的是使侵彻弹丸破碎或快速分解其能量。换句话说，其可使动能弹在撞击装甲后形成碎片，并且碎片的运动方向发生改变，偏离装甲。吸收能量型材料则可以吸收弹丸动能，并将它转变为另一种形式的能量，如热能。上述分类是从理论上划分的，实际上大多数装甲系统都被设计成既能分解又能吸收弹丸能量，材料的选择则取决于设计师期望达到的防护程度。
钢 材
钢的性能优异，经过适当的调质和热处理后，可以具有分解或吸收能量的性能。从第二次世界大战开始，钢通常以机械轧制均质装甲(RHA)的形式应用于军用车辆。轧制的装甲通常经过二次热处理(820℃～860℃)，并在油或水中淬火以提高硬度，然后再经过回火处理(保持460℃～650℃加热数小时)以增加韧性，最后得到的产品才能称为均质装甲。选择不同的回火温度可以获得不同的机械性能和防护性能，一般较低的回火温度用于处理较薄、硬度较高的装甲，较高的回火温度用于处理较厚、硬度较低的装甲。
采用不同的处理方法可以使同一块装甲的不同层面具备不同的性能。目前通常采用表面淬火法，使韧性较好的装甲衬层可以抑制装甲的裂纹扩展，硬度较高的防护层可以使侵彻弹丸碎裂分解。过去采用的方法有火焰淬火处理。第二次世界大战期间，德国“虎王”坦克的装甲就采用这种工艺。这种工艺是将装甲表面加热到很高的温度，然后快速冷却(淬火)形成高硬度、脆性大的表层，离表层越远的层面硬度越小，韧性越高。
使一块装甲具有两种不同硬度的有效方法则是将两块不同的装甲轧制连接成一块。经过这种技术处理的装甲称为哈德菲尔德双重装甲(HAD)，在第二次世界大战前就已采用，这种技术不断发展，现已演进为双硬度装甲(DHA)。双硬度装甲技术在美国仍是当前装甲板的主要生产技术之一，生产时将两块镍合金钢板辊压接合在一起，经过热处理后，轧制装甲一面含碳量高、硬度大，布氏硬度值达到580～710HB，而另一面硬度较低，布氏硬度值为450～530HB，能保持较好的韧性。
双硬度装甲在防护穿甲弹时的性能远好于高硬度装甲。不过，尽管双硬度装甲具有明显的优势，但因其生产工艺复杂，成本高，并没有受到太多青睐。
高硬度装甲是对布氏硬度值超过430HB的均质钢装甲的通称，其生产过程类似于轧制均质装甲，只是回火温度较低。较薄的高硬度装甲可用于防御铅／锑弹头，3mm厚的可以防御手枪弹，8mm厚的可以防御高速步枪弹，如初速为920m／s的5．56×45mm SS109弹。为了防御钢心穿甲弹，则厚度须达到12～13mm。瑞士莫瓦格公司的皮兰哈轮式装甲车族就采用了高硬度钢装甲，可以防御7.62mm步枪弹。其他安装高硬度装甲的车辆包括凯迪拉克·盖奇公司生产的“黄貂鱼”轻型坦克和LAV 300轮式装甲车族。
最近几年，常见一些轻质的附加式装甲系统与多孔高硬度钢装甲板组合在一起应用。多孔装甲的优点是质量轻，同样厚度时，它比均质装甲要轻得多。装甲板上钻孔使侵彻弹丸产生不对称负载，从而导致弹心在侵彻装甲板时产生弯曲负载，造成弹心断裂或至少造成侵彻过程中的不稳定。多孔装甲系统主要用于装甲人员输送车和步兵战车的顶装甲，如拉斐尔公司生产的TOGA附加被动装甲，1980年代以色列入侵黎巴嫩时已将其应用于以军的M113装甲车上。多孔装甲在防御采用低疲劳拉伸率(<3％)弹心的穿甲弹时非常有效，如B32 14.5mm、APM2 7.62mm穿甲弹等。
铝合金
目前应用较多的是7039铝—锌—镁合金，其在防御穿甲弹方面比过去的5083铝合金更有效。7039铝合金的强度比5083铝合金高，极限抗拉强度(UTS)达到420MPa，而5083铝合金的仅为280MPa。与轧制均质钢装甲相比，7039铝合金防御穿甲弹的性能更出色，尤其是在7.62mm和14.5mm穿甲弹垂直射入时，而且铝合金装甲在防御14.5mm穿甲弹方面的优势要比防御7.62mm穿甲弹时更明显。
尽管铝合金在装甲战车上得到广泛应用，但它还有很多缺点，最突出的就是：铝合金在受到攻击而产生抗拉应力时，常发生应力腐蚀断裂，在加工、组装或焊接过程中产生的残余应力均有可能引起铝合金疲劳。
另外，铝合金的抗裂强度比钢低，容易碎裂，而且熔点也比钢低，温度升高时很容易变软，变成碎粒后很有可能会燃烧。
钛合金
钛合金性能毋庸置疑，但高成本大大限制了它的使用——钛合金装甲的成本是具备同样防护性能钢装甲的10-20倍。
虽然价格上处于劣势，但钛合金的强度可以与轧制均质钢装甲媲美，但密度只是钢的60％，因此，遭受同样的打击，相同重量的钛合金的防护效能比轧制均质钢装甲高30％-40％。
但是，钛合金也有其自身缺陷，即在一定的应力条件下，如弹丸的一小部分动能作用在装甲板上形成剪切应力时，钛合金比钢更容易产生绝热剪切(绝热剪切现象自1940年代提出，是在冲击载荷作用下金属材料中经常出现的一种重要破坏模式)而断裂。不过当钛合金受到撞击或小、中、大口径穿甲弹打击时还不致发生剪切破坏。
合成材料
除了钢、铝合金、钛合金，合成材料的防御性能也在不断地被挖掘提高。合成材料一般由粘合的增强纤维基质薄板构成，典型的纤维材料包括高强度玻璃纤维(s-glass)、无碱玻璃纤维(E-glass)、凯夫拉、碳纤维、硼纤维和石墨纤维等。需要特别强调的是，合成材料本身并不足以抵御穿甲弹的打击，需要与陶瓷或高硬度钢板组合使用才能发挥效能。
和具备相同防护级别的金属装甲相比，合成材料装甲的强度不相上下，但重量能减轻10％～15％，而且合成材料是热绝缘体，有助于减少车辆发动机和排气筒的热辐射。如果生产成本允许，还可以用高强度玻璃纤维或碳纤维替代较便宜、强度较低的无碱玻璃纤维，重量还会进
分解能量还是吸收能量
在介绍装甲材料的性能之前，先来了解一下装甲材料的防护原理。装甲材料一般被分为两种类型：分解能量型和吸收能量型。分解能量型材料通常强度较高，如高硬度钢和陶瓷。在多层装甲结构中应用分解能量型材料的目的是使侵彻弹丸破碎或快速分解其能量。换句话说，其可使动能弹在撞击装甲后形成碎片，并且碎片的运动方向发生改变，偏离装甲。吸收能量型材料则可以吸收弹丸动能，并将它转变为另一种形式的能量，如热能。上述分类是从理论上划分的，实际上大多数装甲系统都被设计成既能分解又能吸收弹丸能量，材料的选择则取决于设计师期望达到的防护程度。
钢 材
钢的性能优异，经过适当的调质和热处理后，可以具有分解或吸收能量的性能。从第二次世界大战开始，钢通常以机械轧制均质装甲(RHA)的形式应用于军用车辆。轧制的装甲通常经过二次热处理(820℃～860℃)，并在油或水中淬火以提高硬度，然后再经过回火处理(保持460℃～650℃加热数小时)以增加韧性，最后得到的产品才能称为均质装甲。选择不同的回火温度可以获得不同的机械性能和防护性能，一般较低的回火温度用于处理较薄、硬度较高的装甲，较高的回火温度用于处理较厚、硬度较低的装甲。
采用不同的处理方法可以使同一块装甲的不同层面具备不同的性能。目前通常采用表面淬火法，使韧性较好的装甲衬层可以抑制装甲的裂纹扩展，硬度较高的防护层可以使侵彻弹丸碎裂分解。过去采用的方法有火焰淬火处理。第二次世界大战期间，德国“虎王”坦克的装甲就采用这种工艺。这种工艺是将装甲表面加热到很高的温度，然后快速冷却(淬火)形成高硬度、脆性大的表层，离表层越远的层面硬度越小，韧性越高。
使一块装甲具有两种不同硬度的有效方法则是将两块不同的装甲轧制连接成一块。经过这种技术处理的装甲称为哈德菲尔德双重装甲(HAD)，在第二次世界大战前就已采用，这种技术不断发展，现已演进为双硬度装甲(DHA)。双硬度装甲技术在美国仍是当前装甲板的主要生产技术之一，生产时将两块镍合金钢板辊压接合在一起，经过热处理后，轧制装甲一面含碳量高、硬度大，布氏硬度值达到580～710HB，而另一面硬度较低，布氏硬度值为450～530HB，能保持较好的韧性。
双硬度装甲在防护穿甲弹时的性能远好于高硬度装甲。不过，尽管双硬度装甲具有明显的优势，但因其生产工艺复杂，成本高，并没有受到太多青睐。
高硬度装甲是对布氏硬度值超过430HB的均质钢装甲的通称，其生产过程类似于轧制均质装甲，只是回火温度较低。较薄的高硬度装甲可用于防御铅／锑弹头，3mm厚的可以防御手枪弹，8mm厚的可以防御高速步枪弹，如初速为920m／s的5．56×45mm SS109弹。为了防御钢心穿甲弹，则厚度须达到12～13mm。瑞士莫瓦格公司的皮兰哈轮式装甲车族就采用了高硬度钢装甲，可以防御7.62mm步枪弹。其他安装高硬度装甲的车辆包括凯迪拉克·盖奇公司生产的“黄貂鱼”轻型坦克和LAV 300轮式装甲车族。
最近几年，常见一些轻质的附加式装甲系统与多孔高硬度钢装甲板组合在一起应用。多孔装甲的优点是质量轻，同样厚度时，它比均质装甲要轻得多。装甲板上钻孔使侵彻弹丸产生不对称负载，从而导致弹心在侵彻装甲板时产生弯曲负载，造成弹心断裂或至少造成侵彻过程中的不稳定。多孔装甲系统主要用于装甲人员输送车和步兵战车的顶装甲，如拉斐尔公司生产的TOGA附加被动装甲，1980年代以色列入侵黎巴嫩时已将其应用于以军的M113装甲车上。多孔装甲在防御采用低疲劳拉伸率(<3％)弹心的穿甲弹时非常有效，如B32 14.5mm、APM2 7.62mm穿甲弹等。
铝合金
目前应用较多的是7039铝—锌—镁合金，其在防御穿甲弹方面比过去的5083铝合金更有效。7039铝合金的强度比5083铝合金高，极限抗拉强度(UTS)达到420MPa，而5083铝合金的仅为280MPa。与轧制均质钢装甲相比，7039铝合金防御穿甲弹的性能更出色，尤其是在7.62mm和14.5mm穿甲弹垂直射入时，而且铝合金装甲在防御14.5mm穿甲弹方面的优势要比防御7.62mm穿甲弹时更明显。
尽管铝合金在装甲战车上得到广泛应用，但它还有很多缺点，最突出的就是：铝合金在受到攻击而产生抗拉应力时，常发生应力腐蚀断裂，在加工、组装或焊接过程中产生的残余应力均有可能引起铝合金疲劳。
另外，铝合金的抗裂强度比钢低，容易碎裂，而且熔点也比钢低，温度升高时很容易变软，变成碎粒后很有可能会燃烧。
钛合金
钛合金性能毋庸置疑，但高成本大大限制了它的使用——钛合金装甲的成本是具备同样防护性能钢装甲的10-20倍。
虽然价格上处于劣势，但钛合金的强度可以与轧制均质钢装甲媲美，但密度只是钢的60％，因此，遭受同样的打击，相同重量的钛合金的防护效能比轧制均质钢装甲高30％-40％。
但是，钛合金也有其自身缺陷，即在一定的应力条件下，如弹丸的一小部分动能作用在装甲板上形成剪切应力时，钛合金比钢更容易产生绝热剪切(绝热剪切现象自1940年代提出，是在冲击载荷作用下金属材料中经常出现的一种重要破坏模式)而断裂。不过当钛合金受到撞击或小、中、大口径穿甲弹打击时还不致发生剪切破坏。
合成材料
除了钢、铝合金、钛合金，合成材料的防御性能也在不断地被挖掘提高。合成材料一般由粘合的增强纤维基质薄板构成，典型的纤维材料包括高强度玻璃纤维(s-glass)、无碱玻璃纤维(E-glass)、凯夫拉、碳纤维、硼纤维和石墨纤维等。需要特别强调的是，合成材料本身并不足以抵御穿甲弹的打击，需要与陶瓷或高硬度钢板组合使用才能发挥效能。
和具备相同防护级别的金属装甲相比，合成材料装甲的强度不相上下，但重量能减轻10％～15％，而且合成材料是热绝缘体，有助于减少车辆发动机和排气筒的热辐射。如果生产成本允许，还可以用高强度玻璃纤维或碳纤维替代较便宜、强度较低的无碱玻璃纤维，重量还会进