军用新材料技术应用进展
军用新材料技术及其应用
新 材 料 技 术 在 军事 上 的用 途 十 分 广 泛 ,用 于 武 器装 备 可 使 其 升 级换 代 , 性 能大 大 提 高 。 代 火 炮 的 口径 不 断增 大 。 为 了 提 高 炮 弹 的速 度 , 人 们 已 经 利 用 高 技 术 材 料 研 制 了 电磁 炮 和 电 热 炮 。此 外 ,轻 型 结 构材 料 对 火炮 的机 动 性 也 具 有
5 的速 度 递 增 ,正 向高 功 能 化 、超 高 能 化 、复合 %
轻 量 和 智 能 化 的方 向 发 展 。
3 %,而 功 率 则 提 高 3 %,节 约燃 料 5 %。 0 0 0
高分子材料 高分子材料又称高分子化合物或
高 分子 聚 合 物 ,是 由单体 聚 合 而 成 的 分 子 量 较 高 的 化合 物 ,其 分 子 量 高 达几 千 几 百 万 。塑 料 、 合 成橡 胶 、合 成 纤 维 是 当今 三大 有 机 合 成 高 分 子 材
功能材料 功能材料是指利用 声、 光、 磁、 电、
热 、化 、生 化 等 效应 , 能把 能 量 从 一 种 形 式转 变
一
1 8一国防技术基础
2 0 年第 5 02 期
维普资讯
先 进 设 计 与麓 遗技 术
成 另一 种 形 式 的材 料 。 功 能材 料 品 种很 多 ,如 电 子 计 算 机 的 记 忆 元 件 、 激 光 器 的 工 作 物 质 红 宝 石 、 声纳 振 荡 器 的 压 电陶 瓷 ,以及 超 导材 料 、光 学 塑料 、 热 电材 料 、光 敏 材 料 、反 激 光材 料 、 防
维普资讯
先 进 设 计 与 制 造 技 术
营园国
焦方金
军事科技的发展趋势和应用
军事科技的发展趋势和应用一、军事科技的发展趋势随着科技的发展和进步,军事科技的应用也不断提升,呈现出以下几个发展趋势:1.先进武器装备的数字化、智能化、信息化发展:无人机、人工智能、机器人技术、超高清视频传输技术等的应用,大大提高了作战效率。
2.高新技术的广泛应用:新材料、新能源、新能源汽车等逐渐应用于军事装备领域,改善了装备的功能和性能。
3.网络空间的重要性:网络信息化技术的应用使得对于网络的攻击和防护很重要,成为当前国家军事计划中的重点之一。
4.多领域交叉融合:应用于军事领域的技术不仅仅来自于武器装备科技,同时也是各个领域的交叉融合,包括信息技术、生物技术、材料科学等。
二、军事科技的应用军事科技的应用不仅提高了作战效率、加强了军队的实力,同时也影响着整个社会的科技发展。
以下是军事科技在不同领域的应用:1.无人机技术:无人机技术的应用改变了传统作战模式,大大提高了反恐作战的效率和成功率。
2.信息通讯技术:通过通讯技术的应用,现代战争中,指挥员可以通过多种途径获得战场上的情况、指挥战斗,有效提高了指挥效果。
3.材料科学:随着现代材料科学的发展,军队的装备得到了全面提升,包括防弹材料、抗辐射材料、热障涂层材料等。
4.生物技术:生物技术的应用可以提高士兵的身体素质,抗病免疫力,增强作战能力。
5.人工智能:人工智能的应用可以大大简化许多复杂的决策,缩短了行动的时间和危险程度,提高了战斗力。
三、军事科技的进步对未来的影响军事科技的进步与发展,将会对未来社会带来诸多变革:1.国防安全能力的提高:军事科技的应用方式和相关技术的提高,可以为军队和国家提供安全保障和应对多重国防挑战的能力。
2.军用技术与民用技术的深度结合:随着各领域科技深度交叉,未来军用技术与民用技术将会更加相互融合,军事科技的发展会加速当今世界的工业化、信息化等进程。
3.提升军队士兵素质:随着现代化装备的应用和军事科技的不断进步,士兵们的作战能力不断提高,可以更好地保卫国家安全。
军工新材料研究报告
军工新材料研究报告
近年来,军工新材料研发取得了长足的进步和成果,成为军队现
代化建设的重要支撑。
本文将从军工新材料的概念、功能以及应用等
方面进行探讨。
一、军工新材料的概念和特点
军工新材料是指通过先进的材料技术和加工制造技术研制出来的、具有特定功能和应用的新型材料。
其重要特点包括高性能、多功能、
多层次、多领域和高综合支撑等。
二、军工新材料的功能分类
根据其功能特点,军工新材料可分为结构材料、功能材料、先进
复合材料等几类。
1. 结构材料:主要用于军用装备结构件的制造,其特点包括高
强度、高温抗性和高防护等。
2. 功能材料:主要用于军用设备的感知、传感、控制、指导等
方面,并有着优异的性能表现。
3. 先进复合材料:大量应用于军用装备各部分,其特性在于优
异的轻量、高强度、耐高温性能,以及良好的抗疲劳、抗摩擦等用途。
三、军工新材料的主要应用
军工新材料在武器装备、航空航天、海洋船舶、信息技术等领域
中有着广泛的应用。
1. 武器装备:新材料在军用枪械、弹药、火箭等多种武器装备
中广泛应用。
2. 航空航天:应用于飞机、卫星、导弹等航空航天领域。
3. 海洋船舶:广泛应用于各类船舶和潜艇中的船体、动力等领
域中。
4. 信息技术:应用于高精度传感技术、通信技术等领域。
总的来说,军工新材料是现代军队建设和发展过程中不可或缺的
一部分,其成果的研发和应用为提高国防实力、维护国家安全、促进科技创新做出了重要的贡献。
现代军事装备材料的特点
现代军事装备材料的特点新材料在军事工业中的应用与发展一前言新材料,又称先进材料(Advanced Materials),是指新近研究成功的和正在研制中的具有优异特性和功能,能满足高技术需求的新型材料。
人类历史的发展表明,材料是社会发展的物质基础和先导,而新材料则是社会进步的里程碑。
材料技术一直是世界各国科技发展规划之中的一个十分重要的领域,它与信息技术、生物技术、能源技术一起,被公认为是当今社会及今后相当长时间内总揽人类全局的高技术。
材料高技术还是支撑当今人类文明的现代工业关键技术,也是一个国家国防力量最重要的物质基础。
国防工业往往是新材料技术成果的优先使用者,新材料技术的研究和开发对国防工业和武器装备的发展起着决定性的作用。
二军用新材料的战略意义军用新材料是新一代武器装备的物质基础,也是当今世界军事领域的关键技术。
而军用新材料技术则是用于军事领域的新材料技术,是现代精良武器装备的关键,是军用高技术的重要组成部分。
世界各国对军用新材料技术的发展给予了高度重视,加速发展军用新材料技术是保持军事领先的重要前提。
三军用新材料的现状与发展军用新材料按其用途可分为结构材料和功能材料两大类,主要应用于航空工业、航天工业、兵器工业和船舰工业中。
1 军用结构材料1.1 铝合金铝合金一直是军事工业中应用最广泛的金属结构材料。
铝合金具有密度低、强度高、加工性能好等特点,作为结构材料,因其加工性能优良,可制成各种截面的型材、管材、高筋板材等,以充分发挥材料的潜力,提高构件刚、强度。
所以,铝合金是武器轻量化首选的轻质结构材料。
铝合金在航空工业中主要用于制造飞机的蒙皮、隔框、长梁和珩条等;在航天工业中,铝合金是运载火箭和宇宙飞行器结构件的重要材料,在兵器领域,铝合金已成功地用于步兵战车和装甲运输车上,最近研制的榴弹炮炮架也大量采用了新型铝合金材料。
近年来,铝合金在航空航天业中的用量有所减少,但它仍是军事工业中主要的结构材料之一。
军工新材料行业系列报告二:主要新材料介绍及上市公司梳理:国防装备发展,材料是基础
2021年12月27日行业研究国防装备发展,材料是基础——军工新材料行业系列报告二:主要新材料介绍及上市公司梳理国防军工新材料在军工领域得到广泛应用:随着国防建设对于装备作战性能要求的提升,以及国外在高精尖领域对国内封锁的现状,装备作为基础的材料,在性能提升、独立自主等方面的需求日益迫切。
部分新材料因具备良好的力学特性及耐高温、耐蚀性能或某种特定的环境适应性,成为航空航天、动力、能源、化工、机械、冶金、电子信息等国民经济关键领域发展的物质基础和国防现代化的重要支撑。
碳纤维及复合材料:碳纤维增强复合材料的突出优势是其具有目前其他任何材料都无可比拟的高比强度(强度比密度)及高比刚度(模量比密度)性能。
另外,碳纤维增强复合材料还具有耐腐蚀、耐疲劳等特性,因此非常适合应用于对减重要求较高的装备、设备的生产制造中,如航空航天装备尤其是军用航空航天装备。
国内航空航天领域对于碳纤维的需求持续增长,2020年市场需求为1700吨,同比增长21.43%。
石英纤维及复合材料:石英纤维由于具有强度高、介电常数和介电损耗小、耐高温、膨胀系数小、耐腐蚀、可设计性能好等一系列特点,是航空航天领域不可或缺的战略材料。
石英纤维在高频和700℃以下工作区域内,保持最低而稳定的介电常数和介电损耗。
这些优异的性能使之成为多种航空、航天飞行器关键部位的结构增强、透波、隔热材料。
钛合金:钛具有密度小、比强度高、导热系数低、耐高温低温性能好、耐腐蚀能力强、生物相容性好等突出特点,被广泛应用于航空、航天、舰船、兵器、化工冶金、海洋工程等领域。
钛及钛合金对一个国家的国防、经济及科技的发展具有战略意义。
航空领域,钛合金是飞机和发动机的主要结构材料之一。
近年来,国内航空航天钛材销量持续上涨。
随着国内军用新机型的定型批产,2020年钛材销量增速明显加快,达到15546吨,同比增长54.09%。
高温合金:镍基高温合金是现代航空发动机、航天器和火箭发动机以及舰船和工业燃气轮机的关键热端部件材料(如涡轮叶片、燃烧室等),也是核反应堆、化工设备、煤转化技术等方面需要的重要高温结构材料。
复合材料在军工方面的应用
复合材料在军工方面的应用随着军事技术的不断进步,军工行业对于材料的需求也随之提高。
复合材料以其轻量化、高强度、高刚度等优点成为军工材料领域中的重要角色。
本文将着重介绍复合材料在军工方面的应用。
一、复合材料在军用飞机、舰艇中的应用1. 军用飞机复合材料作为航空工业中最重要的新材料之一,在军用飞机的制造中占有重要地位。
例如美军的F-22和F-35战斗机以及俄军的苏-57战斗机等都采用了大量的复合材料。
由于复合材料的轻量化和高强度,军用飞机可以在巨大飞行高度和高速的情况下保持较低的油耗和较高的机动能力。
而且,复合材料在军用飞机的燃料效率方面也具有重要的作用。
2. 军用舰艇复合材料同样在军用舰艇中具有广泛的应用。
美国海军的“阿利·伯克”级导弹驱逐舰以及“弗吉尼亚”级攻击核潜艇均采用了复合材料。
复合材料的高刚度、高强度和轻量化等特点,使得军用舰艇在保障航海安全和有效作战时具有了更好的机动能力和灵活性。
1. 坦克坦克是军事领域中装甲攻击的代表装备,在保障作战安全方面具有重要作用。
复合材料在坦克中的应用可以有效地减轻坦克本身的重量,同时提高装甲强度和抗冲击性能。
俄罗斯的T-14“阿玛塔”主战坦克就采用了不少于50%的复合材料。
2. 陆军车辆复合材料在陆军车辆中也具有广泛应用。
例如英军的战术侦察车辆“雅格尔”就采用了大量的复合材料和玻璃钢构造。
复合材料的轻量化和高刚度不仅提高了车辆的燃油经济性和机动性,而且也增加了车辆的承重能力和抗击性能。
三、结论除上述领域外, 复合材料在军工行业的其他应用还包括:1. 导弹技术复合材料作为导弹中的重要材料,主要用于导弹外壳和尾翼等部分的制造。
复合材料的高强度和轻量化可以减少导弹的自重,提高导弹的飞行速度和机动能力,同时也增强了导弹对于内部恶劣环境的耐受性。
2. 人造卫星由于复合材料具有轻质、高强度、高温和耐腐蚀等优点,它在航空和航天等领域多有应用。
在人造卫星的制造领域中,复合材料同样不可或缺。
先进制造技术在军事装备领域中的应用
先进制造技术在军事装备领域中的应用随着现代战争的发展,军事装备的竞争愈发激烈。
为了保持自身国防实力,各个国家都在积极探索新的先进制造技术,并将其成功应用于自己的军事装备开发中。
这样的做法,不仅可以提高武器装备的制造质量和效率,还可以获得更高水平的战斗力,为国家的安全和发展作出贡献。
一、3D打印技术在军事装备制造中的应用3D打印技术(Additive Manufacturing)是一种在数字模型下逐层堆叠材料以制造物品的加工技术。
它具有快速、灵活、高效、精确等优点,能够制造出复杂、高性能的零部件和产品。
在军事装备制造中,3D打印技术也有着广泛的应用。
例如,美国陆军研究实验室就利用3D打印技术制造了多种作战平台所需零部件。
3D打印技术可以使得零件的制造周期缩短,生产成本也能够得到控制。
同时,该技术还能够减少仓储和后勤方面的压力。
二、仿生学技术在军事装备制造中的应用仿生学技术(Biomimetics)是一种模仿自然界形态、结构和功能的科学技术。
它的应用领域十分广泛,包括军事、医学等。
在军事装备领域中,仿生学技术特别适合用于制造不同用途和场合的装备。
例如,由德国宇航中心开发的仿生箭头,就是从剪叶堆芯蜂中获取灵感,将其设计成一种轻便、高速、穿透力强的箭头。
此外,仿生学技术还可以用于制造更加智能化、自主化的无人机和机器人。
三、材料技术在军事装备制造中的应用材料技术(Materials Technology)是军事装备制造中不可缺少的一环。
材料的质量和使用寿命直接影响装备的可靠性和功能。
军用材料的研究与开发,通常会在国家实验室、大学和企业研究所中进行。
例如,最近美国陆军研究实验室开发了一种名为“猪鼻铝”的新材料,它具有超强的抗拉强度和韧性,能够承受很高的冲击负荷。
这种材料还具有低成本、可回收等优点,适合于制造军用车辆、装备等。
四、数字化技术在军事装备制造中的应用数字化技术(Digital Technology)是应用数字计算机技术进行数据处理的一种技术。
复合材料在国防建设领域的应用
复合材料在国防建设领域的应用1. 引言复合材料是一种由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,具有优异的性能和工艺特点。
在国防建设领域,复合材料因其轻质、高强度、耐腐蚀等特点而得到了广泛的应用。
本文将从军事装备、航空航天、军用车辆等多个角度探讨复合材料在国防建设领域的应用。
2. 复合材料在军事装备中的应用军事装备在战场上扮演着至关重要的角色,其性能直接关系到国家安全和军队战斗力。
复合材料具有优异的抗冲击性、抗磨损性和耐腐蚀性,因此被广泛地应用于军事装备的制造中。
坦克、步兵战车等装备中的装甲板、炮塔等部件通常会采用复合材料制造,以提高装备的防护能力和机动性。
3. 复合材料在航空航天领域的应用航空航天领域对材料的要求极为严苛,复合材料凭借其轻质高强的特点成为了首选。
飞机、导弹、卫星等航空航天器材的结构件、外壳、涂层等部件均采用复合材料制造,以提高载荷能力、降低自重、延长使用寿命。
4. 复合材料在军用车辆中的应用军用车辆通常需经受各种复杂的战场环境,复合材料的应用可以有效提升车辆的防护性能和使用寿命。
军用车辆的车身、底盘等部件通常会采用复合材料制造,以提高防弹、防爆和抗冲击的能力。
5. 个人观点和理解从上面的例子可以看出,复合材料在国防建设领域的应用已经成为了不可或缺的一部分。
随着科技的不断进步,相信复合材料在国防领域的应用还会迎来更多的发展和突破。
未来,我期待复合材料能够在国防建设中发挥更加重要的作用,为国家安全和军事实力提供有力支撑。
6. 总结复合材料在国防建设领域的应用具有非常广泛的前景。
从军事装备到航空航天,从军用车辆到军事工程,复合材料都扮演着重要的角色。
通过本文的深度和广度的探讨,相信读者们已经对复合材料在国防建设领域的应用有了更加全面、深刻的理解。
至此,你已经阅读了关于复合材料在国防建设领域的应用的文章。
希望这篇文章能够对你有所帮助,如果有任何问题或需要进一步了解,请随时与我联系。
在国防建设领域,复合材料的应用已经成为不可或缺的一部分。
占领科技工业发展重要领域 推进军民两用材料技术应用 中国军民两用新材料技术对接交流会在京举行
4中国军转民特占领科技工业发展重要领域 推进军民两用材料技术应用中国军民两用新材料技术对接交流会在京举行本刊讯(记者 曹福成) 协会搭台,供需唱戏。
为促进新材料在经济建设和国防建设中的推广应用,6月26日,由中国和平利用军工技术协会主办的“2016中国军民两用新材料技术对接交流会”在北京举行。
会议围绕“促进新材料在经济建设和国防建设中的推广应用”的主题,就军工科研生产面向民企开放的政策信息、前沿产品与技术对深化军民融合发展的重大意义、新材料技术在军工领域的应用等内容进行交流和解读。
各领域专家就军民两用新材料技术发展与应用进行专题报告,行业联盟进行分类交流,新材料及前沿技术企业项目负责人现场推介路演,新材料技术领域供需双方进行对接交流。
来自国家国防科工局、军委有关机关、军兵种、部分军事院校和各军工集团所属有关单位的领导出席会议,此外还邀请了有关大学相关机构、高科技产业园区、新材料企业及其他民口和民营的新材料的开发研究、生产使用的公司企业,共200多家军工和地方企事业单位,300余人参加了本次交流活动。
会议由中国和平利用军工技术协会副秘书长宫宏光主持。
中国和平利用军工技术协会理事长周武胜在致辞中指出:大力推进新材料技术的发展和应用,是我们今后一项长期任务。
中国和平利用军工技术协会作为一个以促进军民融合深度发展和两用技术双向转移为宗旨的国家社团组织,有责任有义务在政府部门的指导和支持下,积极发挥交流平台、合作纽带和信息窗口的作用,组织社会各方面力量,为包括新材料在内的新技术转移转化和推广应用作出应有贡献。
国家国防科工局发展计划司何世新副司长在介绍国防科技工业发展规划中指出:国防科工局在“十二五”期间研究拟定的关于推进国防科技工业军民融合深度发展的若干政策措施,以及实施军民融合专项行动计划的情况,提出了贯彻“十三五”规划和军民融合发展和创新驱动战略的发展重点和五项具体要求:即全面实施国防科技工业强基工程,着力解决关键原材料、核心元器件等制约武器装备发展的瓶颈问题,启动实施国家已经明确的重点新材料研发及应用重大科技项目,还将继续推动军用材料多品种、小批量研发能力建设和军品配套科研项目。
军用关键新材料国产化及型号替代工作实践
统 和 项 目工 作 组 。其 中,项 目工 行 全 面测 试及 微 观结 构 分 析 的基
中 蓝晨 光 进 行技 术பைடு நூலகம்改进 ;另 一 方
优 先 开 展芳 纶纤 维 国产化 和 国产 作 组 由设 计 部 门 、生 产部 门 、试 础 上 ,将 研 制 和改 进 意 见反 馈 给 T0 3 0级碳 纤 维 应用 研 究 2个 “ 一 验部 门等 相关 人 员 组 成 ,并 严 格
物 资 保 障供 应 难 度 极 大 。 面 对 严 峻 的
60 能 t
航 天 科 技 集 团 科 研 生 产 管理 最 佳 实 践 专 辑
保 障供应 形 势 , 研究 院分 析认 为 , 我 国 战略 固体 发 动 机关 键 原材 料
管理模式 ,要求项 目牵头单位发挥
二 、国产化 工作 实践
1 .落实责任 ,组建研究 团队
抓 总作 用 ,项 目承 担单 位 密 切 配 合 。 因此 ,在 项 目管 理 上 ,研 究
必须 尽 快 改 变对 进 口的依 赖 ,实 现 自主保 障 ,这 也 是研 究 院开 展 军用 关 键新 材 料 国产 化 和 替代 应
院 与材 料研 制 单位 联 合 成立 了项
一
、
需 求 分 析
近几年 ,航 天动力 技术研 究 院按 照 高 模 的 壳 体 材 料 和 耐 冲 刷 、耐 烧 蚀 、 上 级要 求 ,在 军用 关键新材 料 国产化方 耐 高 温 的 喷 管 材 料 以及 高性 能 的 推 进 面 开展 了一些 实践 活动 ,并 取得 了一 定 剂 材 料 为 基 础 支 撑 的 。 由 于 国 内材 料
新材料在航天领域的应用及未来发展方向
新材料在航天领域的应用及未来发展方向在当今科技的快速发展中,新材料技术是一个备受关注的领域,不仅在航空、国防领域得到广泛应用,也在医药、能源等领域得到越来越多的应用。
本文将以航天领域为例,介绍新材料在航天领域的应用和未来发展方向。
一、新材料在航天领域的应用1、复合材料复合材料是指由两种或两种以上的材料构成,性能比单一材料优越。
在航天领域中,复合材料的应用颇为广泛,比如飞机的机身、翼面、舵面等结构件,它们轻质、高强度、耐腐蚀,可以极大地减轻飞机质量,提高飞机的燃油效率和性能表现。
在火箭的外壳和推进器结构中,复合材料也得到了广泛的应用。
2、金属材料为了保证航天器在复杂的空间环境中的稳定性和强度,需要使用各种金属材料。
例如铝合金、钛合金等,这些材料不仅具有较强的强度和抗腐蚀性,在低温下性能也非常优越,可以在极为恶劣的环境下保证航天器的正常运行。
3、陶瓷材料在航天器的发动机喷气管、推进器喷嘴等部件中,需要使用到陶瓷材料。
陶瓷材料具有高温抗氧化、高韧性、高强度等特点,可以起到防腐蚀、隔离高温的作用。
陶瓷材料的应用,一定程度上也提高了航天器的效率和可靠性。
二、新材料在航天领域的未来发展方向1、设计新材料当前,针对航天领域的新材料需求,研究领域正在大力投入研发工作。
设计新材料是其中很重要的一部分。
针对航天器在空间环境的特殊需求,科研人员需要设计出性质更好、更适合航天环境的新材料。
例如,耐高温、高韧性、高强度、低热膨胀等特点的新材料,将在未来航天装备中得到广泛应用。
2、混杂技术混杂技术是将不同类型的材料制成一部分,以获得最佳的性能。
这种技术的发展可以使得新军用设备在机动性、速度和可靠性方面均得到更好的发展,降低了使用成本。
未来,新材料的混杂技术将得到更快的发展,并得到广泛应用。
3、3D打印技术3D打印技术是将材料逐层加工而成,具有高效、低成本、设计灵活等优点。
因此,3D打印技术在航天领域的应用将会逐渐增加。
例如,利用3D打印技术制造轻量化结构件、发动机部件等,可以有效地减轻航天器重量,提高运行效率。
新材料在军工方面的研究现状和发展趋势
新材料在军工方面的研究现状和发展趋势摘要:随着现代军事科技的不断发展,促使各国对武器装备的性能提出了更高的要求。
由于军用新材料能够满足武器材料强韧化、轻量化、多功能化和高效化的发展要求,促使军工新材料的研究十分繁荣。
本文主要综述了国内外军用结构新材料和功能新材料的研究进展,并对未来军用新材料的研究趋势进行了总结。
关键词:军用新材料,钛合金,高强度钢,纳米隐身材料,磁性材料1 前沿新材料是指那些新出现或正在发展中的具有传统材料所不具备的优异性能的材料。
新材料的研制、开发与应用不仅构成对高技术发展的推动力,而且也成为衡量一个国家科技水品的高低的重要标志。
因此,新材料是技术革命与创新的基石,是社会现代化的先导。
现代高新技术对新材料的依赖越来越多,这使得发达国家和发展中国家都争相将新材料列为高新技术优先发展的领域和关键技术,各国都采取各种措施,力争抢占新材料技术的“制高点”[1]。
新材料的出现和应用又为国防安全提供了保证。
国防科一直都是高、精、尖技术的集合,新材料是高技术的先导和基础。
纳米材料出现使微型武器出现在战场,先进高分子材料出现使洲际导弹的出现成为可能,新型锂离子电池材料的出现让“无人机”出现在人们的视野,而非晶软磁合金材料大大提高了一些精密武器的工作环境。
由此可见,新材料也是军事工业发展的重要促进力量,是新型武器装备的物质基础, 也是当今世界军事领域的关键技术。
所以,对新材料在军工方面的研究现状总结和发展趋势的展望,对促进我国军事工业的发展有重大意义。
2 军用结构材料军用新材料按材料性能和用途可分为结构材料和功能材料两大类, 主要应用于航空工业、航天工业、兵器工业和船舰工业中。
结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀和抗辐射等性能要求, 目前在军事领域应用的结构材料主要有以下几类。
2.1 先进金属结构材料2.1.1 变形镁合金变形镁合金有很高的比强度、比刚度和塑性,是航空航天领域中最有前途的金属结构材料之一,座舱架、吸气管、导弹舱段、壁板、蒙皮、直升机上机闸等大都采用镁理合金制件。
新材料在国防军工中的应用研究
新材料在国防军工中的应用研究序言作为国防军工领域的重要组成部分,新材料的应用研究一直以来备受关注。
随着科技的不断进步和民族经济的飞速发展,新材料已经成为军工界的重要战略资源,对于提高我国国防实力和军事装备水平具有重大意义。
本文将重点介绍新材料在国防军工中的应用研究。
一、新材料的定义及分类新材料是指在人类技术发展的不断推动下,以新原材料、新合成方法或现有材料的改性等方式制备的新材料。
根据其组成成分和性质特点可分为:金属材料、非金属材料、聚合物材料、复合材料和纳米材料等五大类。
二、新材料在国防军工中的应用研究1.金属材料的应用金属材料是国防军工中最基础的一类材料,广泛应用于武器装备、航空航天、船舶制造等领域。
其中铝合金、钛合金、镁合金、高强度钢等新型金属材料在军工行业中得到了广泛应用,主要用于航空制造、车辆制造以及武器弹药等领域。
2.非金属材料的应用非金属材料是替代金属材料的重要方向,其应用范围广泛,主要包括陶瓷材料、复合材料、纤维材料等。
尤其在高温、高压、高速等极端环境条件下,非金属材料具备金属材料所不具备的优异能力,如陶瓷材料用于防弹、防爆、导弹导航系统等方面。
3.聚合物材料的应用聚合物材料是一类重要的高分子材料,其具有轻便、坚固、绝缘性能等特点,被广泛用于航空航天、海洋开发、冶金、光学、制药等领域。
聚酰亚胺材料、芳香族聚酰胺材料、环氧树脂材料和聚碳酸酯材料等聚合物材料在国防军工中得到了广泛应用。
4.复合材料的应用复合材料是由两种或两种以上的材料组成的一种新型材料,具有轻质、高强度、高刚度、耐腐蚀、绝缘性能等特点,广泛应用于现代军事装备制造领域。
碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料和高分子基复合材料等,均在军工领域得到广泛应用。
5.纳米材料的应用纳米材料是一种具有特殊物理和化学性质的新型材料,具有大比表面积、小粒径、高反应活性和独特的量子效应等特点,逐渐成为军工领域的重要研究方向。
如纳米银材料可用于生物医学、防生化恐怖袭击、核生化环境监测等领域。
新材料在现代军事中的应用
新材料在现代军事中的应用摘要:新材料,又称先进材料(Advanced Materials),是指新近研究成功的和正在研制中的具有优异特性和功能,能满足高技术需求的新型材料。
材料高技术支撑当今人类文明的现代工业关键技术,是一个国家国防力量最重要的物质基础,是一个国家军事实力的体现。
国防工业往往是新材料技术成果的优先使用者,新材料技术的研究和开发对国防工业和武器装备的发展起着决定性的作用。
关键词:新材料,军事,国防,武器合金材料钛合金具有较高的抗拉强度(441~1470兆帕),较低的密度(4.5g/cm3),优良的抗腐蚀性能。
在300~550o C温度下,有一定的高温持久强度和很好的低温冲击韧性,是一种理想的轻质结构材料。
钛合金具有超塑性的功能特点,采用超塑成形-扩散连接技术,可以以很少的能量消耗和材料消耗,将合金制成形状复杂和尺寸精密的制品。
钛合金在航空工业中的应用主要是制作飞机的机身结构件、起落架、支撑梁、发动机压气机盘、叶片和接头等;在航天工业中,钛合金主要用来制作承力构件、框架、气瓶、压力容器、涡轮泵壳、固体火箭发动机壳体及喷管等零部件在过去相当长的时间里,钛合金由于制造成本昂贵,应用受到了极大的限制。
近年来,世界各国正在积极开发低成本的钛合金,在降低成本的同时,还要提高钛合金的性能。
在我国,钛合金的制造成本还比较高,随着钛合金用量的逐渐增大,寻求较低的制造成本是发展钛合金的必然趋势。
80年代中期,美国陆军提出,需要新一代的野战榴弹炮。
该炮能够用UH60直升飞机整件迅速吊运部署,也能够作为易于拆卸和组装的部件用吊运能力较小的其它直升飞机进行快速部署。
1987年,VSEL(英国Vickers造船及工程有限公司)对美国这种需求做出的反应是,提供一种新型的榴弹炮设计。
该设计建议的独到之处是,新设计的榴弹炮具有传统155mm榴弹炮的火力,但其重量只有 3629kg,大约是传统火炮重量的一半。
为了实现这一指标,鉴定了大量材料。
军事高技术概述
载人航天关是航天技术的最 后一道难关。过了这一关, 人类就可实现“无高不可攀” 的梦想,这对于发展科技、 经济和军事都有着极其重大 的意义。
3、军用新能源技术
新能源是指目前尚未被人类大规模利 用,还有待进一步研究试验与开发利 用的能源。
新能源技术主要包括核能、太阳能、 地热能、海洋能等。利用新能源能生 产出更大杀伤威力的新式武器,能保 证军队有更大的机动能力和更持久的 战斗力。
4、军用生物技术
生物技术包括基因工 程、酶工程、细胞 工程和发酵工程四 类。
第四关是地球同步关。所谓地球同步关,就是把
卫星发射到地球赤道上空,离地面垂直高度为 35786公里,方向正东,速度为每秒3.07公里, 这样,卫星绕地球旋转一周的时间正好与地球自 转一周的时间相同,这样从地面看上去,位于地 球同步轨道上的卫星仿佛“挂”在天上一样静止 不动,这就是地球同步关。目前,通信、广播、 导航定位、导弹预警、气象观测等卫星都采用这 种轨道,使得这种轨道大有供不应求之势。再加 上这条轨道的惟一性,未来打天战,这里将成为 兵家必争之地。我国目前不仅能发射本国的地球 同步卫星,而且正式对外承揽发射任务,据统计, 目前国际上7%—9%的发射任务已被我国承揽, 这是一件非常了不起的事情。
三、军事高技术的突出特征ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、发展的超前性 2、效果的突袭性 3、应用的双重性 4、高度的保密性
四、高技术在军事上的应用
1、精确制导技术 能够控制和导引武器准确地命中目标的 技术。 精确制导武器包括:导弹、制导炸弹、 制导炮弹、制导鱼雷。 精确制导武器的本质特点是命中精度高。
2、军事航天技术
航天是指人类利用人造天体在地球大 气层外宇宙空间的航天活动。 航天技术由运载火箭技术、航天器技 术和地面测控技术三大主要技术组 成。
4.2 军事高技术的应用
新概念武器是指在原理、结构、功能和杀伤破坏机 理上与传统武器不同的新型武器,如激光武器、高功率 微波武器、粒子束武器、计算机“ 病毒” 和计算机 “ 黑客” 等。 其中高能激光武器技术的发展尤为引人 注目。
பைடு நூலகம்
军事高技术概述
三、新概念武器
(一)定向能武器 (三)声波武器 (五)非致命武器 (七)纳米武器
包括:航天运载器技术、军事航天 器技术、航天器测控技术以及相应的对 抗技术。
军事高技术概述
二、军事高技术在现代战争中的应用
(七) 核武器、生物武器、化学武器技术
核武器、生物武器、化学武器都是大规模 杀伤性武器,在未来的高技术战争中必须考虑 到这些大规模杀伤性武器的影响。
军事高技术概述
二、军事高技术在现代战争中的应用
军事高技术概述
二、军事高技术在现代战争中的应用
(二) 精确制导技术
精确制导技术是军事高技 术的最重要领域之一,是使 制导武器对目标的命中概率 得以提高的先进制导技术, 其发展促成了大量精确制导 武器问世。
军事高技术概述
二、军事高技术在现代战争中的应用
(三)伪装与隐身技术
侦察监视技术的快速发展, 必然引起与之相对抗的伪装与 隐身技术的发展。
所谓定向能技术就是把强激光、高 能粒子束或强微波等产生的高温、电离 或辐射效应集合,然后以束的形式向一 定方向发射,借以摧毁或损伤目标的技 术。 这种技术具有军民兼用的性质。
军事高技术概述
二、军事高技术在现代战争中的应用
(一)侦察监视技术
侦察监视技术是信息技术的重要 组成部分。 它是将目标与背景加以区 分,从而发现目标、识别目标、监视 目标、跟踪目标以及对目标进行定位 的技术。
新材料在军事上的应用
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新材料技术在军工领域的应用
新材料技术在军工领域的应用作者:赵亮来源:《中国军转民》 2020年第6期赵亮摘要:材料是社会发展的物质基础和先导,而新材料则是社会进步的里程碑。
军用新材料是新一代武器装备的物质基础,也是当今世界军事领域的关键技术。
军用新材料技术则是现代精良武器装备的关键,是军用高技术的重要组成部分。
新材料技术与其应用实践一直有着复杂的辩证关系,有时新材料技术的缺陷和不足束缚了我们的设计和实践,有时新材料技术的出现又激发了我们的创新和想象,更多的是新材料技术的成功应用实现了我们的梦想和渴望。
一、背景与意义新材料,又称先进材料(Advanced Materials),是指新近研究成功的和正在研制中的具有优异特性和功能,能满足高技术需求的新型材料。
材料技术是体现一个国家综合实力与技术创新的标志之一,是世界各国科技发展规划之中的一个十分重要的领域,它与信息技术、生物技术、能源技术一起,被公认为是当今社会及今后相当长时间内总揽人类全局的高技术。
材料高技术还是支撑当今人类文明的现代工业关键技术,也是一个国家国防力量最重要的物质基础。
国防工业往往是新材料技术成果的优先使用者,新材料技术的研究和开发对国防工业和武器装备的发展起着决定性的作用。
世界各国对军用新材料技术的发展给予了高度重视,加速发展军用新材料技术是保持军事领先的重要前提。
二、新材料技术束缚设计和实践早在三千多年前,人们就已经掌握通过向一种金属里加入少量的其它金属元素熔炼后得到新合金材料,并提升原金属的性能。
所以传统的金属合金,常常是基于一个主要元素(含量超过50%),并在此基础上添加少量的其他元素。
但是传统的合金设计经验一直困扰着材料科学家——虽然在一种主要金属元素中添加少量的其它元素可以改善合金的整体性能,但随着元素添加的量的增加,到一定比例后会抵消它们带来的益处,这是因为传统的合金大都是多相的混合物,而合金元素种类过多会导致很多化合物尤其是脆性金属间化合物的出现,从而导致合金性能恶化。
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军用新材料技术的应用进展
[摘要] 介绍了在武器装备发展过程中军用新材料技术的重要性和新特点,阐述了军用新材料技术在军事中的应用前景。
[关键词]军用新材料技术武器装备应用
所谓新材料,是指那些新出现或正在发展中的具有传统材料所不具备的优异性能的材料,发展方向是高性能、多功能、复合化、智能化和低成本。
军用新材料技术是指用于制造各种作战平台、打击系统和军用信息系统等先进军事装备的高性能材料或新兴材料的研制与应用技术,它是介于基础科技与应用科技之间的应用性基础技术。
该技术的应用可显著提高武器装备的战技水平和全天候作战能力,不仅对改造现役和在研武器装备,使其实现轻量化、功能化和高性能化,而且对下一代武器装备的小型化、信息化和高智能化等都起着举足轻重的作用。
1军用新材料技术的重要性
1.1 军用新材料技术是发展武器装备的物质基础
现代科学技术的发展已表明,每一次重大技术的出现往往依赖于新材料的发展。
电子技术的发展依赖于半导体材料的发展;战略导弹、战术导弹和卫星的发展依赖于先进复合材料技术的发展;新型的复合装甲材料技术(即抗弹陶瓷和树脂基复合材料技术等)使坦克的防护迎来了新的发展机遇;工程塑料在枪械上的应用,使世界枪械研究徘徊不前的局面得以打破。
因此,世界军事强国对军用新材料技术的研制与发展投入了专门资金以确保武器装备的发展。
1.2 军用新材料技术的性能与水平是决定武器装备性能与水平
的重要因素
高效低成本树脂及弹箭复合材料研制成功及其在战略和战术弹
箭上的应用(如:kevlar纤维增强环氧复合材料弹箭壳体),显著改
进了武器装备战技指标,大大地增加了战略导弹的射程。
1.3 新技术是确保和提高武器装备生存能力的关键技术
装甲防护主要依赖于装甲钢、抗弹陶瓷和树脂基复合材料等技术;其隐身防护主要依赖于先进的隐身涂料和吸波材料技术。
弹箭武器的防护除采用热防护材料、耐烧蚀材料外,其隐身防护主要取决于吸波和透波高分子材料技术。
1.4 军用新材料技术的应用可导致一种新型武器装备产生和新
型作战模式形成
运用纳米材料技术可改性现用材料,提高其刚性、强度、耐热性,并赋予其功能特性。
若运用纳米技术制造武器装备部件,甚至研制纳米武器装备(如“苍蝇”式侦察机、“蜜蜂”式导弹群、“快艇”式装甲突击车和“乌龟”式坦克和微型机器人等),一旦研制成功并加以应用,未来军事技术和作战模式会发生何等变化就可想而知了。
2 军用新材料技术的特点
军用新材料与传统材料相比具有一些新的特点,这些特点对于发展高技术武器装备具有十分重要的意义。
2.1质量轻,强度高,弹性模量大
这为发展小型化、轻量化核武器、导弹、卫星、火箭和具有高机动性能的坦克、飞机等武器装备创造了条件。
2.2具有耐高温、高压、高速、高燃速、高热流、强腐蚀、强振动、强辐射和原子氧辐照等极端恶劣环境的性能
这为发展极端环境下使用导弹、火箭和可重复使用航天器及长寿命的火炮、飞机等武器装备奠定了基础。
2.3具有吸波、消声、降噪、吸能、减少红外特征等隐身功能和抗侵切、抗核、抗激光、抗粒子云侵蚀等防护功能或多种功能兼备的特性
这对提高坦克、飞机、导弹、舰艇和航天器等武器装备的生存能力和突防能力具有重要意义。
2.4具有优异的光、电、磁性能
这些性能是确保武器装备的控制、制导、导航、通信、电子战的准确性和有效性并向智能化方向发展,实现高精度、高效率、高可靠性要求的前提。
3 军用新材料技术在军事上的应用
军用新材料技术在军事上的用途十分广泛,用于武器装备可使其升级换代,性能大大提高。
3.1应用于后勤装备
20世纪80年代,美军开发了一种名叫“高尔泰克斯”的军用新材料,用这种新材料制成的冬服,不仅比原冬服重量减少28%,保暖性提高20%,而且还可以使雨水进不来,人体蒸发的汗却能顺利地排出
去。
日本陆军研制的含有65%的芳族聚酰胺和35%的耐热处理棉纤维的混纺织物制成的新型迷彩作训服,在12s内能承受800℃高温,可大大减少战场烧伤的发生。
3.2 应用于装甲防护
面对种种现代反装甲技术的发展,以及未来战场对坦克和装甲车辆构成的全方位威胁,迫切需要进一步提高现代复合装甲防护能力。
单从复合装甲构件来讲,就需要进一步开发具有超高硬度、高韧性和良好焊接性能的装甲钢和高强度先进陶瓷、高性能聚合物材料等新一代特殊功能材料。
如美军的m1a1、m1a2主战坦克,其炮塔和侧裙均采用了复合装甲,内衬板也是复合材料防弹板。
而若要使坦克不被击中,除提高机动性能外,更重要的是要发展“主动装甲”,即能预先识别目标,并利用诱饵触发和物理摧毁方法,破坏来袭兵器的“装甲”。
这种“主动装甲”实际上是一种由复合工程材料制成的合成系统,即在复合装甲中由引入的敏感、传感、微电子等材料和技术而构成的多功能材料系统。
将新的控爆材料,轻质多孔隔热、隔音、防火与防冲击材料用于坦克装甲车辆,就可以保证这些车辆中弹后能继续战斗。
3.3应用于炮兵武器
为了增大火炮的威力,现代火炮的口径不断增大。
为了提高炮弹的速度,人们已经利用军用新材料技术研制了电磁炮和电热炮。
此外,轻型结构材料对火炮的机动性也具有决定意义,如美国155mm榴弹炮,在采用轻型新材料后仅重7136kg,比德、法、意三国联合研制
的fh70和以色列的m71式同口径火炮要轻30%,目前,许多国家都在利用军用新材料技术研制超轻型远距离大威力火炮。
由于轻型材料的使用,可以使火炮的体积更小、重量更轻、机动性能更好、弹丸速度更快、威力更大。
3.4应用于隐形技术
现代隐形技术,除了外型设计上采用先进的方法,进行热红外线和自身电磁隐形外,主要是使用新型吸收波材料,即在飞机表面涂抹能大量吸收雷达波的新型介质材料,将雷达电磁波吸收,使雷达无法发现。
为应付不同雷达的不同工作方式,现在的隐形飞机已经开始有选择地使用吸收材料。
目前,美、英等国正进行主动抵消技术的研究,即利用吸收材料,先吸收大部分的雷达波,剩下少量的反射波再利用主动抵消技术将其全部抵消,雷达就会完全失去作用。
3.5应用于武器战斗部
军用新材料技术应用于武器的战斗部,可使其威力得到大大提高。
如将高密度钨合金与贫铀材料用于穿甲弹,可以提高穿甲侵切力,大长径比杆式动能弹,可以击穿600mm的钢板。
而破甲弹使用了军用新材料技术后,其侵切深度已大于锥形炮弹的10倍,一些大口径的射流侵切深度已经达到1.3m,并进一步向高纯度冶炼技术、新合金、精密成型和高性能复合化方向发展。
3.6应用于导弹、卫星、火箭技术
决定导弹、卫星、火箭重量的主要因素是其推进系统。
为了减轻重量并增大推力,通常采取两种方法:一是要靠高性能的推进剂;二
是要采用轻型壳体和各种轻型结构,以及耐高温材料。
战略导弹和卫星的重量每减轻1kg,运载它们的火箭就可减轻500kg。
因此,导弹弹体和卫星都要使用重量轻、刚度好、耐高温、弹性强的新型复合材料。
美国将火箭发动机金属壳体改用石墨纤维复合材料后其重量减轻了38t,并大大降低了研制成本。
而用碳铝复合材料制造卫星的波导管,不仅满足了轴向钢度、低膨胀系数和导电性能等方面的要求,而且使重量减轻了30%。
军用新材料技术是武器装备高技术的先导性技术和物质保障技术,没有先进的材料技术作基础,就不可能研制出高性能的武器装备。
军用新材料技术在军事上的广泛应用必将大大改善武器装备的性能和提高现代高技术战争的作战水平。
参考文献:
[1] 钟科. 新材料技术的最新发展. 后勤科技装备,2002.2
[2] 李岱颖. 新理念新材料是提高防护能力的出路所在. 长缨,2004.4。