Lĩnh vực vật liệu bảo vệ là vô cùng rộng lớn và đang phát triển nhanh chóng. Vật liệu mới mở rộng cơ sở công nghệ cho các hệ thống bảo vệ nhân viên và nền tảng vũ khí. Đồng thời, các phương thức kinh doanh đang thay đổi, rời xa các nhà cung cấp độc quyền và các mô hình truyền thống khác phổ biến đối với các ngành như quốc phòng và an ninh
Ngành công nghiệp đang cố gắng đáp ứng nhanh chóng nhu cầu ngày càng mở rộng của các khách hàng quân sự, không chỉ để "giảm tải", mà còn phát triển các đặc tính quan trọng không kém của các vật liệu bảo vệ mới và hệ thống bảo vệ áo giáp.
Điều này có thể được khẳng định qua lời của trưởng bộ phận bảo vệ cơ thể tại DSM Dyneema, Marco Manik, người đã nói trong một cuộc phỏng vấn của mình: “Chúng tôi sản xuất sợi nhân tạo mạnh nhất, và đây là sợi DYNEEMA”.
Chuyên gia trong ngành đã phân loại các giải pháp bảo mật của DSM là “làn sóng hoặc thế hệ bảo vệ tên lửa đạn đạo mới”. Các sản phẩm của công ty, được ông gọi là "Công nghệ xuất sắc không khoan nhượng", kết hợp vật liệu nhẹ và hiệu suất vượt trội, mang lại sự thoải mái cùng với các tính năng chất lượng khác và cung cấp cho khách hàng "mọi thứ họ cần để hoàn thành công việc."
Manik nhấn mạnh tấm phủ HB làm từ sợi quang DYNEEMA là một trong những bước đột phá công nghệ trong hệ thống bảo vệ tên lửa đạn đạo. Thật vậy, “sợi DYNEEMA HB không chỉ cứng hơn thép 15 lần, mà còn có một số đặc tính thực sự có nhu cầu, mà chúng tôi rất chú ý đến,” ông nhấn mạnh và khi được hỏi khách hàng trong lĩnh vực này chủ yếu muốn gì, ông đã trả lời rằng "họ muốn các tùy chọn nhẹ hơn bao giờ hết cho thiết bị của họ."
Sherrill Ingstad, Trưởng bộ phận Gốm sứ Cao cấp tại ZM cũng đồng ý với ông: “Chúng tôi nhận thấy nhu cầu lớn ở Mỹ và các quốc gia khác đối với các hệ thống bảo vệ hạng nhẹ và đây là nơi chúng tôi tập trung nỗ lực cho ngày hôm nay. Chúng tôi cố gắng tinh chỉnh mọi khía cạnh trong công việc của mình - từ công nghệ vật liệu độc quyền và R & D đến điều chỉnh lực lượng lao động và cải tiến quy trình sản xuất - để cung cấp các hệ thống nhẹ giúp giảm gánh nặng cho quân đội trong khi vẫn cung cấp mức độ bảo vệ cần thiết."
Là người phát ngôn của Ceradyne (một phần của ZM), Ingstad thông báo rằng hơn hai triệu miếng lót áo chống đạn và hơn 100.000 mũ bảo hiểm chiến đấu nâng cao (ESN) đã được cung cấp cho quân đội Mỹ cho đến nay.
Mặc dù khối lượng tương đối nhỏ, ESN “cung cấp mức độ bảo vệ chống đạn và phân mảnh cao hơn bất kỳ loại mũ bảo hiểm chiến đấu nào khác trong lịch sử,” Ingstad nói. "So với các loại mũ bảo hiểm có cùng trọng lượng đang phục vụ, ESN tăng hơn 35% mức độ bảo vệ chống đạn và chống phân mảnh."
Những chiếc mũ bảo hiểm ECH đầu tiên được đưa vào phục vụ trong quân đội Hoa Kỳ vào năm 2014.
Danh mục thiết bị bảo vệ cá nhân của Ceradyne cũng bao gồm ESAPI (phụ kiện bảo vệ cánh tay nhỏ nâng cao) nhẹ, được tăng cường để bảo vệ cánh tay nhỏ để bảo vệ thân khỏi hỏa lực của cánh tay nhỏ. Các phụ kiện có sẵn với các kích cỡ khác nhau và phù hợp với các phần bên trong đặc biệt của áo giáp dành cho quân nhân thuộc cả hai giới tính. Người phát ngôn của Ceradyne cho biết: “Chúng tôi cung cấp phụ kiện áo chống đạn cho Bộ phận Hỗ trợ Hậu cần của Bộ Quốc phòng, sau đó sẽ xử lý các đơn đặt hàng cho từng đơn vị riêng lẻ.
Công ty cung cấp chèn bảo vệ ESAPI hiện đại với nhiều trọng lượng khác nhau. Hợp đồng hiện tại của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ về việc cung cấp các loại hạt dao siêu nhỏ, vừa và nhỏ, khối lượng từ dưới 2 kg đến gần 2,5 kg. Ceradyne cũng cung cấp các miếng đệm lớn và cực lớn cho áo giáp, nặng hơn một chút.
Ceradyne bắt đầu vận chuyển phụ trang trước một tháng so với kế hoạch vào tháng 6 năm ngoái. Theo đó, công ty phải hoàn thành việc giao hàng cho đơn hàng này vào cuối năm 2017.
Bảo vệ phương tiện và đội của họ
Đại diện của công ty Quốc phòng RUAG đã đưa ra đánh giá của mình về các vấn đề và nhiệm vụ trong lĩnh vực vật liệu bảo vệ cho xe cộ, trên thực tế, nhằm tìm ra sự thỏa hiệp giữa lợi nhuận kinh tế và việc giảm trọng lượng tối đa có thể (off-road cross- khả năng của đất nước, không vận, v.v.), và cả các giải pháp đảm bảo bảo vệ phi hành đoàn và bản thân các phương tiện khỏi vô số mối đe dọa, năng động hơn và nguy hiểm hơn. RUAG Defense cũng nhận xét: “Rõ ràng, các nhu cầu cụ thể khác nhau giữa các kịch bản, nhưng bạn luôn cố gắng tìm ra sự cân bằng hoàn hảo giữa mức độ bảo vệ và tính cơ động. Những người nói về sự biến động của các mối đe dọa là đúng, nhưng chúng tôi không ngừng khám phá những ý tưởng mới trong lĩnh vực vật liệu và giải pháp thiết kế."
Hơn nữa, đại diện của RUAG lưu ý sự xóa nhòa ranh giới giữa các kịch bản về các mối đe dọa hiện đại và những thách thức mà các kịch bản này đặt ra cho các nhà cung cấp vật liệu và hệ thống an ninh. “Các kịch bản về mối đe dọa bây giờ không còn rõ ràng như trước đây. Sự phân biệt giữa các hoạt động quân sự đối xứng và phi đối xứng đang mờ nhạt trước mắt chúng ta, giờ đây chúng ta cần các giải pháp kết hợp có thể bao trùm một loạt các mối đe dọa rộng lớn hơn nhiều."
RUAG cố gắng đáp ứng những thách thức toàn cầu hiện nay và phát triển các bộ bảo vệ cho nhiều loại phương tiện, từ xe bọc thép 4x4 hạng nhẹ đến xe tăng chiến đấu chủ lực như LEOPARD 2, và về mặt này, danh mục đầu tư của công ty trong lĩnh vực này đang không ngừng mở rộng.
Sau đó, đại diện của công ty Thụy Sĩ tiếp tục: “Đối với BMP PUMA của Đức, chúng tôi cung cấp bảo vệ bom mìn cùng với các thành phần bảo vệ khác. RUAG đã tiếp tục phát triển tính năng bảo vệ bom mìn toàn diện, bảo vệ chống lại IED (thiết bị nổ ngẫu hứng) và đạn xuyên giáp cho xe bọc thép PANDUR I. của Áo và Bỉ. Việc sản xuất và phân phối bộ dụng cụ đạn đạo Roof PRO của chúng tôi cho nhà sản xuất chính đang được tiến hành."
Phó Chủ tịch Quốc phòng Alcoa Margaret Cosentino lưu ý một xu hướng song song và có phần cạnh tranh khác trong việc bảo vệ phương tiện. Theo bà, trước đây, người ta chú ý nhiều đến việc trang bị thêm các phương tiện tham gia chiến dịch ở Iraq và Afghanistan, và giờ đây, sự quay trở lại của tốc độ, khả năng cơ động và khả năng cơ động là các chức năng tăng khả năng sống sót trong chiến đấu. “Ví dụ, trong các hoạt động đặc biệt, các phương tiện siêu nhẹ được triển khai cho các nhóm tác chiến. Alcoa đang làm việc với cộng đồng khoa học của Quân đội Hoa Kỳ thông qua chương trình Hỏa lực được Bảo vệ Di động mới của họ để thu được nhiều thông tin nhất có thể về các vật liệu cải tiến và lựa chọn công nghệ cho một hệ thống hỏa lực trực tiếp chính xác cao an toàn.”
Các sản phẩm của Alcoa Defense kéo dài vòng đời của xe quân sự, với danh mục sản phẩm dành cho cả xe hiện có và xe mới. Thật vậy, các sản phẩm đa thành phần của Alcoa, bao gồm các sản phẩm được tạo ra bằng cách đùn, dập, đúc và đủ loại sản phẩm cán, được tìm thấy trên xe bánh lốp chiến thuật và phương tiện chiến đấu trên mặt đất, từ giáp nhôm trên xe jeep HMWWV (như một phản ứng với IED) và xe tải địa hình hạng nặng. HEMTT và kết thúc bằng các thành phần nhôm cho các nền tảng mới, chẳng hạn như xe bọc thép JLTV.
“Đầu tiên, Alcoa Defense sử dụng rất nhiều loại vật liệu trong các hoạt động của mình, bởi vì hoạt động kinh doanh của chúng tôi được chia đều giữa các sản phẩm nhôm, titan và niken, điều này cho phép chúng tôi làm việc với quân đội và các nhà sản xuất chính của các sản phẩm cuối cùng để có được Cosentino giải thích về vật liệu, hợp kim và xử lý nhiệt phù hợp để đáp ứng các yêu cầu cho các nhiệm vụ đặc biệt. “Thứ hai, chúng tôi tập trung vào tích hợp toàn bộ theo chiều dọc, từ vật liệu đến hình dạng sản phẩm, đến gia công và lắp ráp cuối cùng. Cải thiện hiệu quả của Alcoa giúp khách hàng của chúng tôi trở nên hiệu quả hơn và cạnh tranh hơn.”
Một nhà cung cấp hệ thống phòng thủ khác cho các phương tiện quân sự là QinetiQ Bắc Mỹ (QNA). Các tấm lót chống mảnh vỡ Armor Spall Liner CUỐI CÙNG được lắp đặt trên các phương tiện MRAP khác nhau do Mỹ sản xuất, và các ghế BlastRide hấp thụ năng lượng của nó được lắp đặt trên các BMP và tàu chở quân bọc thép ở các quốc gia khác nhau. Jeff Riu, Giám đốc Hệ thống khả năng sống sót tại công ty nhận xét: “Ngoài ra, các giải pháp bảo vệ RPG thụ động Q-NET của chúng tôi được cài đặt trên hơn 13.000 phương tiện trên toàn thế giới, ví dụ, chúng cung cấp khả năng bảo vệ cho các máy móc như MAXXPRO, PL-ATU, HEMMT và STRYKER, cũng như các nền tảng từ các quốc gia khác. Hệ thống bảo vệ Q-NET có khả năng được lắp đặt trên một số biến thể của xe bọc thép JLTV của Lục quân và Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ."
QNA cũng đang phát triển thiết bị bảo vệ cá nhân cho máy bay và trực thăng, với Riu cũng chia sẻ một số công thức nấu nước sốt bí mật của công ty anh, nhằm đáp ứng đầy đủ nhu cầu của khách hàng về chi phí, trọng lượng và đặc điểm của sản phẩm cuối cùng để cung cấp cho họ giải pháp tốt nhất có thể. “Chúng tôi đã đạt được điều này bằng cách làm việc với nhiều loại vật liệu cao cấp, bao gồm thép áo giáp cán, các loại gốm sứ khác nhau và sợi đạn đạo chất lượng cao mới nhất. Chúng tôi cũng làm việc không mệt mỏi để phát triển các giải pháp mới sáng tạo như ghế hấp thụ năng lượng và công nghệ suy giảm vụ nổ BlastPro của chúng tôi.”
Hợp tác và đối tác
Một trong những chủ đề nóng trong cuộc thảo luận giữa các doanh nghiệp vật liệu an ninh liên quan đến các thỏa thuận với nhiều nhà cung cấp và các đối tác khác (trong một số trường hợp là hàng trăm tổ chức) ngoài các thỏa thuận đối tác độc quyền phổ biến trong các phân khúc khác của thị trường quốc phòng.
Sử dụng ví dụ về công ty của mình, Marko Manik đã nói về mong muốn của DSM trong việc đổi mới và tối ưu hóa các công nghệ mới trong mạng lưới đối tác của mình và về các khoản đầu tư nội bộ vào nghiên cứu và phát triển.
DSM thích các đối tác trong lĩnh vực quốc phòng và an ninh liên quan, và một số đối tác này có mối quan hệ bền chặt hơn với DSM do khả năng đổi mới của họ. “Nếu chúng tôi có một đối tác có khả năng đổi mới nhanh hơn bất kỳ ai khác, thì anh ta có lợi thế hơn, vì ngoài sản phẩm của chúng tôi, còn có sản phẩm cuối cùng. Đó là lý do tại sao chúng tôi cần làm việc với các đối tác ở một mức độ nào đó phù hợp với tốc độ đổi mới của chúng tôi,”Manik nói.
Đối tác kinh doanh gần đây nhất của DSM Dyneema là First Armor, một công ty con của Tập đoàn đầu tư KADDB. Vào tháng 6 năm 2016, First Armor đã tiết lộ một bảng điều khiển có đệm nhẹ được mặc kết hợp với áo an toàn. Lớp lót First Armor mới được làm từ Dyneema HB212. Tấm laminate tổng hợp dựa trên UHMWPE này rất phù hợp cho các hệ thống phòng thủ nhẹ, bền được tạo ra bằng công nghệ DYNEEMA Force Multiplier.
First Armor sẽ sớm cung cấp một số loại hệ thống bảo vệ cơ thể dựa trên các vật liệu hiệu suất cao khác nhau do DYNEEMA phát triển.
Vào đầu năm ngoái, một đối tác khác của DSM, Point Blank Enterprises, đã giới thiệu hệ thống bảo vệ cơ thể ALPHA ELITE Black, mở rộng dòng sản phẩm ALPHA ELITE. Công ty cho biết trong một thông cáo báo chí “ALPHA ELITE Black mới nhất, một mẫu bảo vệ cánh tay nhỏ, là một cải tiến so với sản phẩm trước đó vì nó giảm trọng lượng 17% với cùng một mức độ bảo vệ,” công ty cho biết trong một thông cáo báo chí. Bộ giáp ALPHA ELITE Black sử dụng công nghệ DYNEEMA Force Multiplier thế hệ mới của DSM.
RUAG cũng không qua mặt bất kỳ tổ chức nào trong lĩnh vực này, luôn nỗ lực hợp tác đôi bên cùng có lợi. Một phát ngôn viên của RUAG giải thích rằng công ty “thường xuyên khảo sát thị trường để tìm các thiết kế và vật liệu mới; và chúng tôi tự hào về chất lượng của các bài kiểm tra và các bài kiểm tra chúng tôi tiến hành để xác định chính xác các đặc tính bảo vệ của vật liệu. Điều này cho phép RUAG điều chỉnh các giải pháp bảo vệ phù hợp với bất kỳ phương tiện và mối đe dọa nào với trọng lượng và chi phí tối ưu.”
Ông Riu của QNA nhận xét, “Chúng tôi đã phát triển mối quan hệ bền chặt với một số nhà sản xuất gốm sứ tiên tiến, vật liệu đạn đạo và sợi composite hàng đầu. Tận dụng những kết nối này cho phép chúng tôi thiết kế và cung cấp các sản phẩm vượt trội hơn so với các đối thủ cạnh tranh của chúng tôi”.
DuPont là một nhà cung cấp khác đã tạo dựng được “vị thế vững chắc” trong việc cung cấp vật liệu cho nhiều ứng dụng khác nhau. Ví dụ, công nghệ sợi tổng hợp Kevlar tìm thấy rất nhiều ứng dụng - nhiều loại áo giáp, đệm lót, mũ bảo hiểm, bảo vệ chân tay và trang bị trên xe. Tất cả các sản phẩm này làm tăng mức độ sống sót của con người, trong khi người tiêu dùng nhận được vật liệu bảo vệ có độ "mềm" hoặc "cứng" khác nhau (thuật ngữ phổ biến trong lĩnh vực này). Joseph Hovanek, kỹ thuật viên trưởng của DuPont Protection Solutions, giải thích: “Bảo vệ mềm là đề cập đến áo vest và các vật dụng khác của thiết bị, thường được làm từ sợi vải và các cấu trúc linh hoạt khác để cải thiện sự vừa vặn, thoải mái và khả năng vận động của người mặc. "Bảo vệ cứng đề cập đến các cấu trúc tổng hợp cứng hơn, chẳng hạn như chèn, mũ bảo hiểm và các bộ phận bảo vệ xe, mà DuPont cung cấp các tấm polyethylene Tensylon ngoài Kevlar."
Hovanek đã nói về một khía cạnh trong mô hình kinh doanh của DuPont, lưu ý rằng công ty cung cấp sợi, vải và các cấu trúc khác từ Kevlar cho các nhà sản xuất áo vest, mũ bảo hiểm và xe bọc thép hàng đầu, những người sử dụng những vật liệu này trong thiết kế và sản xuất sản phẩm của họ. Chuyên gia trong ngành cho biết thêm: "Chúng tôi đang tập trung phát triển các giải pháp nội địa hóa, với các nhà sản xuất hàng đầu đang làm việc với bốn trung tâm kỹ thuật lớn của chúng tôi ở các quốc gia khác nhau."
Ngoài QNA và các công ty khác đã đề cập trước đó cung cấp sản phẩm cho nhiều người dùng cuối khác nhau, còn có một công ty khác đang hoạt động trong một số lĩnh vực liên quan. Combat Clothing Australia (CCA) Protect là nhà cung cấp quốc phòng và an ninh toàn cầu với nhiều kinh nghiệm trong thiết kế và sản xuất bảo vệ tên lửa đạn đạo cho con người, nền tảng mặt đất và hàng không. Giám đốc thương mại của công ty, Lee O'Shea, lưu ý rằng “CCA Protect đang hoạt động tại các thị trường Úc, Hoa Kỳ, Hồng Kông, Malaysia, Singapore, Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất, New Zealand và Papua New Guinea.”
Đặc biệt, CCA Protect cung cấp các hệ thống bảo vệ thân cứng và mềm lên đến Cấp IV, cũng như giáp xe có khả năng chống lại các loại đạn chống tăng. O'Shea tiếp tục: “Các giải pháp trang bị vũ khí tiên tiến của CCA Protect đã được lựa chọn để cung cấp khả năng bảo vệ tên lửa đạn đạo cho các máy bay trực thăng UH-60 BLACKHAWK và CH-47 CHINOOK của Lực lượng vũ trang Úc. Cơ sở sản xuất của CCA Protect cho phép sản xuất các tấm bọc thép đơn lớn, khiến chúng trở nên lý tưởng cho dự án Land 400 Giai đoạn 2 của Australia”. Là một phần của dự án này, Australia sẽ cập nhật và hiện đại hóa đội xe trinh sát chiến đấu của mình.
Để đáp ứng các yêu cầu của khách hàng nước ngoài, CCA Protect tiến hành phân tích kỹ lưỡng các giải pháp nhằm đạt được sự cân bằng giữa chi phí, tính di động, khả năng bảo vệ và trọng lượng. O'Shea kết luận bằng cách nói: “Không gian chiến đấu thay đổi nhanh chóng đang liên tục thúc đẩy sự đổi mới trong ngành công nghiệp phòng thủ tên lửa đạn đạo. Cơ sở sản xuất hiện đại và các kỹ sư giàu kinh nghiệm của CCA Protect giúp nó có thể đáp ứng được những thách thức phức tạp này. Sự kết hợp của vật liệu tổng hợp tiên tiến và kỹ thuật kết dính độc đáo tạo ra vật liệu che chắn siêu nhẹ, bền và mỏng”.
Công ty Garant của Thụy Sĩ phát triển các giải pháp bảo vệ tên lửa đạn đạo hiện đại FirmLiner và FlexLiner cho các loại ứng dụng khác nhau. Cùng với việc sử dụng các vật liệu mới nhất từ các hoạt động nghiên cứu và phát triển chuyên sâu, Garant còn có nhiều kinh nghiệm thu được từ các chương trình dài hạn hợp tác với các nhà cung cấp vật liệu và người dùng cuối. Các vật liệu phổ biến và được sử dụng rộng rãi bao gồm para-aramid, polyethylene, polypropylene và sợi thủy tinh.
Gốm Spinel trong suốt cho các ứng dụng hàng hải
Spinel trong suốt (MgAl2O4) hiện là vật liệu được ưa chuộng sử dụng trong nhiều ứng dụng hàng hải và quốc phòng khác. Nó là một vật liệu tinh thể có mạng tinh thể hình khối, ngày càng được sử dụng nhiều để bảo vệ các hệ thống tàu khác nhau, bao gồm cảm biến, vật liệu phòng thủ và vũ khí "thông minh".
Ngoài độ bền cao, gốm spinel có độ truyền tuyệt vời từ tia cực tím (0,2 μm) đến tia hồng ngoại trung bình (5 μm). Đối với cột buồm quang điện tử của tàu ngầm hạt nhân lớp VIRGINIA của Hải quân Hoa Kỳ, kính Spinel đơn được sử dụng, giúp tăng khả năng sống sót và giảm đáng kể chi phí bảo trì và vòng đời. Trước đây, thủy tinh silicon và germani tinh thể đã được lắp đặt trên cột ghép quang L-3 KEO để truyền ánh sáng và tia nhìn thấy được trong vùng hồng ngoại giữa của quang phổ. Tuy nhiên, cả hai vật liệu này đều không đủ bền và dễ bị hư hại, mặc dù độ dày của chúng là 3, 8 cm. Theo tìm hiểu, gốm Spinel có độ dày 3,8 cm, quy trình sản xuất dựa trên phương pháp ép nóng nên có tính chất quang học rất tốt.
Cầu tàu khu trục lớp ZUMWALT của Mỹ (DDG 1000) cũng được trang bị cửa sổ lớn có độ bền cao truyền ánh sáng nhìn thấy và sóng hồng ngoại với bước sóng 5 micron và phải chịu được tác động của sóng lên tới 0,56 kg / cm2. Khi quá trình ép nóng quy mô đến kích thước lớn, cửa sổ cầu có thể được làm từ một mảnh Spinel lớn. Ngược lại, nó có thể được tạo ra bằng cách khuếch tán cạnh ghép hai hoặc nhiều cửa sổ nhỏ thành một. Bộ phận Quang học Ứng dụng của Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân Hoa Kỳ (NRL) đã chứng minh tính khả thi của cả hai cách tiếp cận này.
Phòng thí nghiệm lưu ý rằng phương pháp truyền thống tăng trưởng ở nhiệt độ cao từ nhiệt độ nóng chảy (> 2000 ° C) từ spinel đơn tinh thể rất khó tạo ra một tấm có kích thước hơn vài mm. Trong quá trình giải quyết vấn đề này, NRL xác định rằng chất lượng kém của gốm spinel thương mại là do sự trộn lẫn không đồng đều của phụ gia thiêu kết (liti florua) với bột spinel, dẫn đến xốp và đóng cặn (cặn trong sản phẩm cuối cùng) của phụ gia thiêu kết này. Các nhà khoa học tại NRL đã phát triển một quy trình được cấp bằng sáng chế để phủ đồng đều từng hạt bột Spinel với phụ gia thiêu kết, cho phép loại bỏ phụ gia trong quá trình ép nóng ở nhiệt độ khoảng 1600 ° C. Theo NRL, điều này cho phép sản xuất gốm spinel được nén chặt hoàn toàn, đồng nhất, trong suốt với đặc tính quang học cao, trong khi quy trình này có thể mở rộng và cho phép sản xuất các cửa sổ lớn.
Được thiết kế cho môi trường khắc nghiệt
Gốm gai trong suốt cũng được sử dụng trong các ứng dụng quốc phòng khác. Trong số đó có các tia laser công suất cao đang được phát triển cho các vũ khí năng lượng định hướng. Từ quan điểm quang học, một trong những nơi có vấn đề nhất là thấu kính thoát ra (cửa sổ), vì kính cho các hệ thống như vậy không có đủ các đặc tính nhiệt, quang học và cơ học tốt. Nguyên nhân là do cửa sổ kính có hệ số dẫn nhiệt rất thấp dẫn đến hiện tượng sốc nhiệt. Theo các nhà khoa học của NRL, độ bền thấp của kính cũng khiến nó khó sử dụng trong môi trường khắc nghiệt. Mặt khác, sức mạnh vượt trội của Spinel cho phép nó được sử dụng trong môi trường khắc nghiệt và độ bền cao của nó cho phép cửa sổ mỏng hơn, giúp giảm trọng lượng. NRL đã phát triển một công nghệ bột Spinel siêu tinh khiết được sử dụng để sản xuất gốm sứ Spinel với sự mất mát hấp thụ thấp kỷ lục là 6 ppm (phần triệu) / cm ở bước sóng 1,06 μm.
Gốm spinel có chất lượng quang học cao cũng được sử dụng để chế tạo các bộ phận trong suốt chịu nhiệt bền cho tên lửa hồng ngoại. Theo các nguồn mở, các vật liệu hiện có, chẳng hạn như silicon tinh thể, rất dễ vỡ và không cho phép truyền ánh sáng nhìn thấy. Một vật liệu khác, sapphire (a-Al2O3) có giới hạn truyền ở bước sóng 5 µm. Sapphire có khả năng chống hư hỏng cơ học rất cao, vì nó có độ cứng đáng kể (9 trên thang Mohs); nó là vật liệu cứng nhất sau kim cương và silic cacbua (a-SiC). Nhưng Spinel truyền ánh sáng khả kiến một cách hoàn hảo và có độ truyền qua tốt hơn so với sapphire ở độ dài 5 micron. Trong một nỗ lực để chứng minh khả năng ứng dụng thực tế của Spinel, các nhà khoa học tại NRL đã thay đổi quy trình ép nóng và chế tạo thành công các bộ phận làm mờ từ vật liệu này.
Sự sẵn có của gốm spinel với các đặc tính quang học cao cũng sẽ cho phép sản xuất các tấm chắn và kính chống nổ nhẹ để bảo vệ cá nhân chống lại IED, cũng như các cửa sổ bảo vệ cho các hệ thống giám sát. Nghiên cứu vào năm 2013 cho thấy rằng Spinel alumina magie là một ứng cử viên tuyệt vời cho các lớp áo giáp trong suốt cứng bên ngoài. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu một cách có hệ thống sự phân mảnh của ba loại gốm spinel đã chỉ ra rằng chế độ phân mảnh là một trong những thông số quan trọng ảnh hưởng đến khả năng chống đạn đạo của gốm.
