超轻多孔金属材料在军事上的应用

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金属材料与军事运用

金属材料与军事运用自古以来，战争就连续不断，有国内民族、泥别等之间的纷争，也有国与国之间的战争，甚至是世界大战。

从冷兵器到热兵器直到现在的核武器、战略导弹防御系统，各类材料尤其是先进材料起了关键作用。

有人认为：二次大战在某种程度上是钢铁之战，日本当年之所以能够发动战争，就因为有了年产800万吨钢铁的资本。

进入新世纪的两场战以及稍前的第一次海湾战争，无不是当代高科技以及新材料的大展示。

军用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金属材料主要有以下几类。

一、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。

有研究表明采用镁合金部件代替铝合金，可以解决铝合金机翼的疲劳问题。

目前，对于镁合金的研究和开发已基本成熟，多个品牌的变形镁合金已经开发出来。

例如：耐热镁合金、耐蚀镁合金、阻燃镁合金、高强韧镁合金以及超轻变形Mg-Li合金。

其中，镁锂合金的研究十分活跃，美国、日本、俄罗斯在理论和应用开发方面都做了不少研究，我国也有一些单位进行前期研究。

目前主要应用在歼击机和枪械方面。

如喷气式歼击机“洛克希德F-80”以及“B-36”轰炸机都应用这类镁合金。

耐热镁合金目前主要在往稀土镁合金方向研究，如美国开发的QE22和WE44镁合金具有相当高的高温强度，以运用到直径1m的“维热尔”火箭壳体的制作上，提高了其飞行性能。

这方面上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心研究成果丰硕，他们开发出的加入铍和稀土元素的镁合金已成功的应用到了轿车变速箱壳盖的工业试验，相信在武器要求强量化背景下，这种镁合金在军事工业上会有很大的应用前景。

超轻多孔金属材料的多功能特性及应用

超轻多孔金属材料的多功能特性及应用作者：曾卫来源：《科技传播》2016年第14期摘要超轻多孔金属材料是随着近几年对材料制备、机械加工技术等多样化需求增多而出现的一类新颖多功能材料，是目前材料选择与其特征、性能研究的新课题。

本文通过介绍超轻多孔金属材料的结构特征，以及其多功能复合特性，就多孔金属在国民经济和高科技技术发展中的应用进行探讨。

关键词超轻多孔金属材料；多功能复合特性；科技技术应用中图分类号 TS737+.1 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）167-0218-021 超轻多孔金属材料介绍超轻多孔金属材料意思就是除金属表面外，在金属内部有着很多孔洞，并且这些孔洞都带有方向性，其中孔洞直径约在两微米至两毫米之间，这些孔洞能任意变换形态以满足不同的设计要求，其中孔洞大多数是类似蜂窝形状的。

根据具体施工操作需要的不同特点材料，对孔洞进行适当的形态改变可以使得其发挥多功能的不同特性。

不同孔洞的排列方式还可将孔洞材料分为密集型与单独性孔洞。

其中，密集型孔洞材料有着浸透性、通气性好的特点，而且比重小、比强度高；单独型孔洞的材料由于孔洞分散，使得材料具有很好的吸收外力作用，在吸音、吸振方面能发挥很大用处。

与传统材料相比，超轻多孔金属材料有着千变万化的微结构，能在保持多孔洞高空隙率的前提下，孔径可以从毫米级逐渐缩减成纳米甚至再变至成微米，因此多孔金属材料具有良好的可设计性，能够根据不同的材料设备要求在制备前通过改变微结构，并对微结构进行设计与优化，发挥其多功能特性。

正因为多孔金属材料具有这些特殊的结构材料的特性与多功能优势，所以在新时代社会发展中被大量运用在交通运输业、机械工程业、航空航天业等各种方面的领域中，多孔金属材料也在不断发挥着它的作用，给人们生活带来了更多便捷。

2 超轻多孔金属材料的多功能特性2.1 与同等体积的金属材料相比，重量要较小因为超轻多孔金属材料在金属结构内部布有较多孔洞，使得与其他同体积，大小相等的金属材料比较，在重量上占有优势。

金属材料在武器装备方面的应用

金属材料在武器装备方面的应用班级：机械E14 学号：41304022 姓名：张梦渊在常规兵器用材料中，金属材料约占80%，其中又以钢铁材料占主导地位。

但是，随着兵器的现代化发展，高性能的有色金属装甲材料、结构特殊功能材料和复合材料的乃是在迅速增加，对处理器战术技术性能的提高超到越来越大的作用。

一、铝合金装甲车体材料为了减轻重量和提高防护性能，国外铝装甲的使用从50年代就开始了，到现在已经历了四个发展阶段，即由高韧可焊Al-Mg系合金装甲发展成中强可焊Al-Zn-Mg系装甲，再发展到铝合金间隙叠层装甲和铝合金装甲附加复合装甲。

使用铝装甲的车辆也由装甲输送车，发展到轻型坦克、步兵战车和中型主战坦克。

英国进行的均质铝装甲材料D54S(Al-Mg系)与IT80装甲钢（Ni-Cr-Mo钢）防护性能的实验比较表明：在相同面密度（板材单位面积上的重时相等）的情况下，对榴弹破片的防护能力铝装甲优于钢，在入射角为30-45°范围内，对小口径弹（7.62mm硬芯穿甲弹）铝不如钢，但是随着弹丸走私的增大，入射角的增大或减小，铝装甲防护的优越性就显示出来了。

而且，铝装甲的性还在于它可以大幅度提高国体风度，可在其上采用焊接铝合金构件，以达到减轻重量的“连锁反应“的效果。

我国60年代中即开始铝装甲材料研究，新型LC52铝装甲材料已在部分战车上使用。

铝装甲今后的发展方向，仍是研究抗弹性更好的均质材料和复合装甲材料。

二、铝合金结构材料1. 变形铝合金为减重，现在几乎所有的兵器都尽可能多的采用铝合金结构件。

在坦克车辆方面，以英国“蝎“式坦克为例，其使用的变形铝合金除装甲车体外，还有平衡时连杆底座、刹车盘、转向节、履带松紧装置、诱导轮、负重轮、炮塔座圈、烟幕发射器、弹药架、贮藏舱、油箱、座椅、、管路等。

目前，各国的架桥坦克和渡河舟桥的桥体，采用铝合金焊接结构，与原负结构相比，可使桥长由18m左右增加到22-27m，载重量也增加到50-60t。

金属材料在军事装备中应用

金属材料在军事装备中的应用计算机与通信工程学院通信1304徐阳人类社会的发展历程，是以不同材料的使用为主要标志的。

历史上，材料被视为人类社会进化的里程碑。

对材料的认识和利用能力，决定着社会的形态和人类生活的质量。

而金属材料进入人类的视野是公元前6000年以前，到公元前4000年以后，人类开始制造并大量使用青铜器，青铜器在人们的生产、生活中占据重要地位，青铜时代成为人类利用金属材料的第一个时代。

逐步出现并日益频繁的战争迫使当时的人们制作武器。

而最早应用于军事装备的金属材料同样是铜，如在埃及发现的公元前3500年前后的铜刀、斧以及匕首还有在塞尔维亚的普罗库普列发现的铜斧，都是将铜应用于军事装备的早期范例。

在我国，青铜兵器最早出现在夏王朝。

到了商代，随着青铜冶铸技术的提高，青铜兵器得到了进一步的发展，制品有长杆格斗兵器戈、矛、斧，近身格斗兵器短柄刀、剑，远程攻击的复合兵器弓箭，防护装具青铜胄、皮甲、盾等。

商代以后，铜的采掘和青铜冶铸业得到比较大的发展。

春秋战国时期还出现了青铜复合剑，这种剑的脊部和刃部分别用含锡量不同的青铜铸成，既有比较高的刺杀力，又经久耐用，是青铜兵器制造技术提高的一个重要标志。

我国虽然在春秋晚期才进入铁器时代，但是河北藁城出土的铁刃铜钺说明，我们的祖先在商代，已经能够使用陨铁制成比较锋利的钺刃，以后再在浇铸青铜钺身时合在一起，制成铁刃铜钺。

到战国晚期，已经比较好地掌握了块炼铁固态渗碳炼钢技术，炼成质地比较好的钢，为制造钢铁兵器提供了原材料。

到了西汉，由于淬火技术的普遍推广，钢铁兵器的使用越来越普遍，军队装备钢铁兵器的比例不断上升。

钢铁兵器正式装备部队后，因为硬度和韧度都明显地优于青铜，在西汉末年时，钢铁兵器几乎已完全取代了青铜，进入了一个全新的时代。

宋代以后，钢铁兵器虽然仍在发展，但是它们的战斗作用同逐渐发展的火器相比，便退居次要地位。

南宋后期，由于火药的性能已有很大提高，人们可在大竹筒内以火药为能源发射弹丸，并掌握了铜铁管铸造技术，具有现代枪械意义雏形的新式兵器——火铳出现。

多孔材料及其在领域中的应用

多孔材料及其在领域中的应用随着科技的不断发展，多孔材料在各个领域中的应用越来越广泛。

多孔材料是一类具有高度孔隙度和孔径分布的特殊材料。

它们不仅具有高度的表面积和边界，而且能够在空间上控制孔隙大小和形状，从而具有非常重要的应用价值。

一、多孔材料的分类多孔材料的广泛应用使得它种类繁多，下面我们来看一下这些材料的分类：1、纳米多孔材料：孔径小于5纳米的多孔材料，例如凝胶、金属有机骨架等。

2、介孔材料：孔径范围在2-50纳米之间的多孔材料，例如硅胶、氧化铝等。

3、微孔材料：孔径小于2纳米的多孔材料，例如硅酸盐材料、活性炭等。

4、海绵状多孔材料：具有连续孔隙结构，例如泡沫金属、海绵陶瓷等。

二、多孔材料在吸附分离领域中的应用多孔材料在吸附和分离领域中有着广泛的应用，特别是在环境治理和化学合成中起到了非常重要的作用。

以下是具体细分：1、吸附剂：多孔材料可以按照材料表面上的活性中心对气体、液体和化学物质的吸附能力进行分离，从而发挥其强大的吸附能力。

2、分离剂：多孔材料具有很强的分离效果，可以有效地提高纯度和产品的颗粒度，应用于色谱、分离和浓缩等多种化学技术。

3、催化剂：多孔材料可以形成精确的孔道结构，使得反应物在限定空间内发生反应，起到很好的催化作用。

三、多孔材料在能源领域中的应用随着全球能源的不断紧缺，多孔材料在能源领域中发挥着至关重要的作用，其中应用最广泛的是锂离子电池和超级电容器等电力设备。

1、锂离子电池：多孔材料在锂离子电池中作为电解质，可以更快地将电导通至电极，从而提高电流密度和电池输出功率。

2、超级电容器：多孔材料可以在超级电容器中作为电极，增加电荷贮存密度，缩小电极间距离，增强电容器内的电荷贮存能力和充电速度。

四、多孔材料在生物医学领域中的应用多孔材料在生物医学领域中也有广泛的应用，其中最重要的是用于组织工程和药物传输控制。

1、组织工程：多孔材料在组织工程中可以作为人工材料，用于生物器官再生、组织修复和重建等领域。

超轻多孔金属的性能

超轻多孔金属的性能作者：张勇明蔡晓光游向阳来源：《群文天地》2010年第24期【摘要】超轻多孔金属具有比重小、高比强、高比刚度、阻尼减振、能量吸收、吸声、隔声、隔热、电磁屏蔽及多功能兼容等性能，在航天、航空、军事防护、武器装备等领域有重要应用前景。

【关键词】超轻多孔金属；泡沫铝；多功能兼容超轻多孔金属是一种在铝或铝合金基体中分布大量孔隙的新型材料，包括闭孔泡沫铝和通孔泡沫铝，集结构性和功能性于一身。

以往将金属中的孔隙，如缩孔、疏松、气孔等作为一种缺陷来对待。

而超轻多孔金属恰恰是利用了材料的这种缺陷，具有比重小、高比强、高比刚度、阻尼减振、能量吸收、吸声、隔声、隔热、电磁屏蔽及多功能兼容等性能，实现了结构材料的轻质多功能化，在航天、航空、军事防护、武器装备等领域有重要应用前景，已经成为二十世纪末及二十一世纪美、中、英、德日竞相研究的前沿热点材料之一。

1.超轻多孔金属的结构特点超轻多孔金属按其结构特点可分为闭孔泡沫铝（Cellular foam）和通孔（Open-cell foam）两种，孔径和孔隙率是其基本结构参数。

孔径在一定范围内可变，通常为0.5mm-5.5mm，孔隙率一般在40%-90%。

其孔结构具有可调性，密度大大低于传统金属材料，可在很大范围内变化。

当孔隙率P=63%时，ρ=1g/cm3；P=80%时，ρ=0.54 g/cm3；P=90%时，ρ=0.27 g/cm3，约为铝密度的1/10、钛密度的1/20、钢密度的1/30及木材密度的1/3。

2.超轻多孔金属的性能2.1 高能量吸收泡沫铝能量吸收的物理本质是：孔隙的塑性形变吸能及应力波在多孔介质塑性范围内衰减。

大量的实验结果表明，泡沫铝的σ-ε曲线有一个比较平坦的平台区，能在比较低的应力状态下吸收较多的能量。

在承受压力时，σ-ε曲线上的塑性变形阶段（名义应变在0.5%-75%范围）的应力几乎恒定不变。

它们在变形时大量的能量被转变为塑性能，以热量形式耗散，是用作冲击防护的优良材料。

金属材料与军事应用

金属材料与军事运用摘要：战争是伴随着人类的文明发展，因为地域问题、宗教问题、经济问题、乃至于最基本的生存问题，当利益集团在通过对话无法得到其想得到的利益时，战争就成了最高、最暴力的解决手段。

为了取得战争的胜利，凡是能够提高战争胜率的手段都会被或多或少地采用，而金属材料，无论是在古代还是现代，都是重中之重。

关键词：战争、军事运用、金属材料、青铜兵器、铁器、复合装甲、钛、铝基复合材料、二次硬化超高强度钢一、金属材料与古代军事运用在大约公元前7000年时，考古学家在伊朗西部的一些地区发现了一些小型铜器件，如小针、小珠和小锥等等，而在中国，逐鹿之战时期，青铜兵器已经出现在了战场上，“蚩尤作冶”、“以金作兵”等传说也已得到考古证明。

而商代为了镇压奴隶的反抗，统治阶级进一步强化了国家机器，建立了规模更大的军队，更多的青铜兵器得到使用。

青铜兵器经历了发生、发展、成熟和衰落四个时期：发生期约在夏至早商；发展期约在商代；成熟期约在西周至春秋；衰落期约始于战国，那时钢铁兵器已较多地出现于战争场合，并逐渐地替代了青铜武器。

在这之间，我国历史上的一些著名战争都是通过青铜武器来参与的。

战国中期，伴随着铸造工艺的提升，铁器开始逐渐流行起来。

各诸侯国都在本国设立冶铁基地，委任官员管理，由工师、冶尹等官员主持冶炼和制造事宜。

到了战国后期，各诸侯国都大量制造钢铁兵器，并努力使之成为军队的主要装备。

文献记载和出土实物证明，当时南方的楚国，北方的燕国和韩、魏、赵等国，都已使用铁剑、铁矛、铁戟和铁片兜鍪等兵器和装具，越国也是多位铸剑大师的家乡。

秦汉时期的钢铁冶炼和铸造技术又有进一步的提高，汉武帝刘彻对匈奴的战争，既是农耕文明与游牧文明之间的战争，也是材料、武装之间的战争。

汉匈正式交战前，西汉在经历几十年的休养生息之后，军队已经基本完成了铁器换装。

而匈奴仍然只能制作一些异常简陋的青铜武器，绝大多数部族只能用骨质武器。

在拥有大量战马之后，汉军的作战能力得到极大的提高，由此从战略防御转为战略进攻，经过大大小小数十次战争，彻底地将匈奴赶出了漠北草原，奠定了汉这个名族。

盘点增材制造在国防领域的15个应用

盘点增材制造在国防领域的15个应用导读：一直以来，增材制造技术凭借强大的功能被广泛应用于许多领域，包括海洋、航空航天和汽车。

当然，它也越来越多地被全球各地的国防部门采用。

事实上，预计到2027年，军用3D打印行业的价值将达到17亿美元。

考虑到军用产品对更快的速度、更轻的重量和更低的成本的需求，选择增材制造技术来实现这些功能无疑是最为合适的。

本期文章列举了一些3D打印技术在世界各国国防领域中应用的案例，从这些实际案例当中我们也可以进一步看出该项技术在国防上的重要性。

#Vol.19米长的金属3D打印机美国军方对增材制造的好处深信不疑，在2021年他们已经宣布将建造世界上最大的金属3D打印机。

美国DEVCOM陆军地面车辆系统中心正在ASTRO America、Ingersoll Machine Tool、西门子和位于Rock Island Arsenal 的MELD Manufacturing联合制造和技术中心的帮助下制造这款巨型打印机。

这台打印机将成为无接缝车体项目的一部分，最终任务是为战车打印一体式车体。

据悉，项目预计需要大约14个月的时间，最终打印机将能够打印30英尺长、20英尺宽、12英尺高（约9米×6米×3.6米）的金属部件。

#Vol.23D打印跑道军事和国防领域的另一个应用来自ITAMCO（印第安纳技术和制造公司），这家公司使用增材制造为军事远征机场开发了一条跑道。

这些跑道垫是远征机场(EAF) 的重要组成部分。

它们的功能是在较弱的地面上实施，以允许军用飞机着陆和起飞。

在此之前，使用的是由铝板制成的便携式跑道，但随着它变得过时，军队需要找到一种创新的解决方案。

德国公司EOS的M290 3D打印机被用于为美国空军的军事装备制造更轻、更耐用的模型。

#Vol.3ExOne及其军用吊舱为了加速开发强大而坚固的3D打印工厂吊舱，ExOne在与多个合作伙伴合作后参与了这项任务的实施。

超轻多孔金属材料的多功能特性及应用探究

超轻多孔金属材料的多功能特性及应用探究摘要：多孔金属材料包含许多孔，可以根据工业设计和施工操作的具体需要对其进行重新造型。

通过适当处理该材料的孔，可以充分利用该材料的功能特性。

这种新材料与以前的机械材料大不相同，对于超轻多孔金属，孔直径可达到微米级，并可相应地控制材料特性，从而相应地改变材料的行为。

多孔金属材料由于其特性和多功能优点而被广泛应用。

本文首先讨论了超轻型多孔材料的概念，并分析了该材料的功能特点。

最后，研究了超轻多孔金属材料的具体应用。

关键词：超轻多孔金属材料；功能特性；应用分析引言超轻多孔金属材料内有许多孔，可以根据不同行业的设计要求进行修改。

根据施工作业的要求，适当的孔处理可以发挥相应的作用，在吸收振动和声音方面发挥重要作用。

超轻多孔金属材料与传统机械作业中使用的材料大不相同。

但是，超轻多孔金属材料的微观结构可以减小微米孔径的大小，并可以手动控制材料的特性，从而增强其原始功能。

1超轻多孔金属材料概述多孔金属材料是指除了金属表面之外，金属内部还有许多定向孔。

孔的直径介于两微米和两毫米之间。

可以随意修改这些孔以满足不同的设计要求，其中大多数是蜂窝。

孔可以通过根据执行特定工作所需的不同特性的材料更改其形状，来实现具有不同特性的多功能功能。

您还可以使用不同的孔排列将孔材料分为密集孔和个别孔。

其中，致密多孔材料具有良好的空气和渗透性特点，重量较低，强度较高。

由于孔分散，单孔材料具有很好的吸收外力的功能，可以起到很大的吸力和吸力作用。

与传统材料相比，超轻多孔金属材料具有不断变化的微观结构，在保持高孔隙率的同时，可逐渐减少毫米至纳米甚至微米的孔径。

因此，多孔金属材料具有良好的设计能力，可在制备前根据不同的材料设备需求修改微观结构，从而实现其多功能性。

由于这些特殊结构材料的多功能特点和优势，多孔金属材料在社会发展新时代广泛应用于运输、机械工程、航空和空间等各个领域。

多孔金属材料起着不断的作用，给人们的生活带来了更多的便利。

新材料在军工的应用

金属间化合物

金属间化合物具有长程有序的超点阵结构，保持很强的金属键结合，使它们具有许多特殊的理化性质和力学性能。金属间化合物具有优异的热强性，近年来已成为国内外积极研究的重要的新型高温结构材料。在军事工业中，金属间化合物已被用于制造承受热负荷的零部件上；在兵器工业领域，坦克发动机增压器涡轮材料为 K18 镍基高温合金，因其比重大、起动惯量大而影响了坦克的加速性能，应用钛铝金属闻化合物及其由氧化铝、碳化硅纤维增强的复合轻质耐热新材料，可以大大改善坦克的起动性能，提高战场上的生存能力。此外，金属问化合物还可用于多种耐热部件，减轻重量，提高可靠性与战技指标。
隐身材料有毫米波结构吸波材料、毫米波橡胶吸波材料和多功能吸波涂料等，它们不仅能够降低毫米波雷达和毫米波制导系统的发现、跟踪和命中的概率，而且能够兼容可见光、近红外伪装和中远红外热迷彩的效果。

近年来，国外在提高与改进传统隐身材料的同时，正致力于多种新材料的探索。晶须材料、纳米材料、陶瓷材料、手性材料、导电高分子材料等逐步应用到雷达波和红外隐身材料，使涂层更加薄型化、轻量化。纳米材料因其具有极好的吸波特性，同时具备了宽频带、兼容性好、厚度薄等特点，发达国家均把纳米材料作为新一代隐身材料加以研究和开发；国内毫米波隐身材料的研究起步于上世纪 80年代中期，研究单位主要集中在兵器系统。经过多年的努力，预研工作取得了较大进展，该项技术可用于各类地面武器系统的伪装和隐身，如主战坦克、155毫米先进加榴炮系统及水陆两用坦克
军用功能材料

功能材料是指利用声、光、电、磁、热、化、生化等效应，将能量从一种形式转化为另一种形式的材料。功能材料很多，如光电功能材料、贮氢功能材料、阻尼减震材料、隐身材料等。

超轻多孔金属材料在军事上的应用分析

超轻多孔金属材料在军事上的应用分析本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！1超轻金属多孔材料的分类与性能相对于传统的材料，超轻金属多孔材料的结构千变万化，这种材料的孔隙率非常的高的且孔径的大小由毫米到微米甚至到纳米级。

超轻由于超轻金属多孔材料的孔隙率很高，这样导致超轻多孔材料的密度不如传统材料大，由于多孔材料的分子结构千变万化，因此材料的制备方法也是千变万化，但是超轻金属多孔材料的孔隙率会更大大致在90%-99%之间，这个数据我们可以看出在最小密度可以达到只占基体材料的1 %，导致材料的本身很轻。

高强韧、耐撞击经过的大量的试验数据表明，超轻多孔金属材料是比较耐撞击和韧性很强的材料，在对这种材料的样本进行试验分析时，材料的承受压力时的应力变化和应变变化在塑性变性阶段几乎不变，在材料承受压力时将能量转化为热能最终以散热的形势耗散。

此外超轻多孔金属材料具有很强的韧性，这样的特性可以防止材料存在裂纹和缺陷时出现材料的破坏，有利于对材料进行探伤检测和监控。

高比强、高比刚度在航空工业已得到广泛应用的蜂窝铝层合板壳(闭孔)有很好的机械性能，但其价格昂贵，同时其性能有很强的方向性。

人们发现制造成本相对低得多的点阵材料的比刚度几乎可与蜂窝材料相媲美。

高效散热、隔热超轻多孔金属材料还具有散热、隔热的特殊性能，这种材料是热的良导体，是优良的传热介质，可以再材料遭受高密度热流时进行散热和隔热，由于超轻多孔技术材料的孔隙率比较大。

因此在结构孔隙中填充隔热纤维，就可以达到散热和隔热的目的，这样的特性得到航空工业的热捧，在航天结构隔热部件的领域达到很好的应用。

吸声性能经过对超轻多孔金属材料的反复试验研究表明，这种材料具有良好的吸声性能，而且在一定范围的孔径范围内材料的吸声效果会更好，与其他吸声材料进行比较，超轻多孔材料的优势更加的明显，超轻多孔金属的高强度和刚度以及耐高温、隔热、耐腐蚀特性显而易见。

钛合金在轻量化地面武器装备中的应用

钛合金在轻量化地面武器装备中的应用各类地面武器装备在战斗部署过程中，需要采用火车、船舶、汽车、飞机甚至采用直升机运输，各类运输工具对地面武器装备的体积与重量均有明确的限制，所以地面武器装备的轻量化对其运输与吊装均有十分重要的意义。

对于没有铁路、公路、港口、机场等交通设施的山区，地面武器装备最快捷的部署方式就是采用直升机吊运，由于直升机的单次吊运能力十分有限，所以对于山区作战使用的地面武器装备如火炮等的轻量化意义十分重大，甚至可能直接影响到战争的胜负。

地面武器装备轻量化就是在满足战斗威力和安全性的前提下，解决军方对火炮体积和重量的要求，提高装备的机动性能，并取得良好的作战使用效果。

地面武器装备的轻量化是提高其机动性的主要措施之一，机动性能的提升可显著提升装备部署运输的能力与运输方式的适配性，可提升武器装备快速部署战场与打击敌人，同时在完成打击后装备迅速转移阵地提升自身战场生存能力[1,2]。

为了使用未来战争对地面武器装备机动灵活性的要求，各军事强国都在积极开展地面武器装备轻量化的研究工作。

地面武器装备的轻量化解决技术途径包括：优化结构设计、优化制造工艺与选用高性能轻质材料等技术途径。

优化结构设计包括采用更加合理的布局和构件外形、优化断面形状、选择更加合理的受力结构等，如火炮武器加装合理的炮口制退器，减轻炮座配重等。

优化制造工艺包括采用性能优异的变形件+ 合理的焊接工艺+ 先进的热处理工艺等替代以往的性能较低、笨重的整体铸造件等实现结构减重。

选用高性能轻质材料包括在技术指标与经济指标许可的前提下，选用铝合金、钛合金、复合材料等替代传统的钢材，实现结构减重，下面就典型地面武器装备轻量化设计过程中使用轻质高强钛合金材料进行综述[3]。

2 钛合金在典型地面武器装备中的应用2.1 钛合金材料在牵引火炮中的应用为了适应未来战争的需要，火炮武器系统的发展朝着不断提高机动性能、作战威力、精确打击能力以及自身防护与生存能力的方向发展。

超轻多孔金属材料的多功能特性及应用

124管理及其他M anagement and other超轻多孔金属材料的多功能特性及应用冯凌（辽宁省盘锦市盘锦职业技术学院，辽宁盘锦 124010）摘要：超轻材料由于其优异的性能广泛应用于各个领域，使之成为一种新型环保材料，在人们生活中具有重要用途。

本论文主要介绍了多孔金属结构、多功能特性以及它对人类社会发展和世界环境造成的危害。

其中最传统的是以硅石为原材料制备多孔碳纤维及其再造产品是目前应用最为普遍且效果最好的一种新能源材料之一，该技术可广泛应用于各个领域工业生产生活中具有广阔前景及巨大经济效益。

关键词：多孔金属；材料；功能特性中图分类号：TB383.4 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）23-0124-3收稿日期：2021-12作者简介：冯凌，女，生于1984年，汉族，辽宁人，硕士研究生，讲师，研究方向：化工。

超轻材料因其独特的结构和性能，在各个领域得到了广泛使用，其中以多孔金属材料应用最为普遍。

随着时代发展与科技进步以及人们对环保、节能等要求越来越高。

新型高性能超轻基材被赋予新的含义：具有比传统普通基材更高效、更优良及更长效而又可用于不同用途方面所呈现出来优异特性的特殊材料或结构复合材质；它在各领域中表现出更大效率和更好地加工性能，并能应用于多种功能范畴内。

超轻材料是当今社会最流行的一种新型建筑材料，它具有密度小、质量轻等优点，被广泛应用于各个领域。

而金属结构作为超重多孔材料中应用最为普遍的一类。

其主要由活性炭和高岭土构成；其中活性炭又分为碳元素与无机填料两种类型：碳元素包括二氧化硅和石墨以及氧化铝等等物质组成了纳米复合板材；石墨是最常见到的是以氧化石墨烯、氢单质体等为代表。

1 超轻多孔金属材料的发展现状超轻多孔材料是指以密度较高的石子、沙屑等为原料，经过特殊工艺加工而成，具有比普通材料更好性能和质量分数的新型多功能复合料。

由于这些物质在微观结构方面存在较大差异导致了不同种类各具特点。

超轻多孔金属在航天航空及军事领域的应用

超轻多孔金属在航天\航空及军事领域的应用作者：张勇明张家应张长根来源：《群文天地》2010年第24期【摘要】超轻多孔金属具有比重小、阻尼减振、能量吸收、吸声、隔声、隔热、电磁屏蔽及多功能兼容等性能，在航天、航空、军事防护、武器装备等领域有重要应用前景。

【关键词】超轻多孔金属；泡沫铝；军事应用超轻多孔金属是一种在铝或铝合金基体中分布大量孔隙的新型材料，包括闭孔泡沫铝和通孔泡沫铝，集结构性和功能性于一身。

以往将金属中的孔隙，如缩孔、疏松、气孔等作为一种缺陷来对待。

1.超轻多孔金属在航天领域的应用轻质并同时具有多项优良性能的超轻多孔金属是航天工程一直追寻的理想结构材料。

例如，目前运载火箭的运载能力虽相对过去已经大大提高，但实际运载能力还是很有限的，减轻航天器的重量是航天产品设计的重要课题之一。

即便是在火箭运载力足够的条件下，如能减轻结构重量，增加有效载荷则可大大降低发射费用。

据分析，目前每送入轨道1公斤有效载荷，需发射费用上万美元。

如果把超轻多孔金属用在航天器上，经济效益显而易见。

利用轻质超轻多孔金属结构隔热双重性能，可将其用在航天结构隔热部件、电子设备防护层等领域；如果在超轻多孔金属结构中有选择地引入传感元件和促动元件，则可实现机敏结构的各种功能，用于飞行器形貌的主动控制、展开式空间望远镜及卫星反射等。

利用超轻多孔金属散热、隔热（闭孔泡沫）、隔音、重量轻等优势，在满足强度等其他性能要求的条件下，空间站以及一些大型航天器中的非承力件或次承力件，如散热件、隔热件、隔板、舱门等等都可用超轻多孔金属替代现有材料。

法国国家研究中心（French Space Agency CNES）、德国空间局（German Space Agency DLR）与Alm gMbH 公司合作展开泡沫铝夹芯结构在空间飞行器的应用研究，其中Alm gMbH 公司负责设计、计算和部件制造，法方负责检验、组对装配和测试。

多孔材料

无机新材料多孔材料学院：环境与化学工程学院班级：应用化学01班姓名：乔梦茹学号：41004010120多孔材料应用化学01班乔梦茹41004010120摘要：多孔材料可分为金属和非金属两大类,也可细分为多孔陶瓷材料、高分子多孔材料和多孔金属材料3 种不同的类型。

多孔金属材料又称为泡沫金属,作为结构材料,它具有密度小、孔隙率高、比表面积大等特点;作为功能材料,它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、散热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种性能。

而且,多孔金属材料往往兼有结构材料和功能材料的双重作用,是一类性能优异的多用途材料。

关键词：多孔材料微孔材料制备应用近年来 ,多孔金属材料已经在冶金、石油、化工、纺织、医药、酿造等国民经济部门以及国防军事等部门得到了广泛的应用。

在材料科学研究中,永不改变的话题是探索新材料。

人们注意到许多天然材料因其多孔的结构而具备优良的性能,因此,人们发展出了各种人造多孔材料。

作为材料科学研究中较年轻的一员,多孔材料迅速成为近年来国际科学界关注的热点之一。

1、多孔材料的分类多孔材料的重要特征是孔的种类和属性，具体包括孔道与窗口的大小尺寸和形状、孔道维数、孔道走向、孔壁组成等性质，可以按照不同标准来划分多孔材料的类型。

国际纯粹和应用化学协会（IUPAC）以孔径尺寸为标准将多孔材料定义为三类：微孔材料、介孔材料、大孔材料。

此外，多级孔材料（微孔-介孔、微孔-大孔、介孔-大孔）成为多孔材料研究的又一热点领域，是新一代材料的代表。

1、微孔材料：微孔材料按照其结构和组成的特点可以分为沸石分子筛，类分子筛空旷骨架材料以及金属-有机骨架化合物（MOF）。

a)沸石分子筛天然沸石是一类天然硅铝酸盐矿物，并且在灼烧时会产生气泡膨胀的类似沸腾的现象，因此将其定义为沸石。

二十世纪四十年代，以Barrer R.M.为首的沸石化学家成功模仿天然沸石的生成环境，在水热条件下加热碱和硅酸盐的水溶液，合成出来首批低硅铝比的沸石分子筛。

新材料在军工的应用

金属材料在军工的应用
材料科学与工程
目录

1.简介 2.军用结构材料 3.军用功能材料 4.军用新材料的发展趋势
简介
据了解，军用新材料按其用途可分为结构材料和功能材料两大类，广泛应用于航空、航天、兵器和船舰等领域中。
铝镁合金
镁合金作为最轻的工程金属材料，具有比重轻、比强度及比刚度高、阻尼性及导热性好，电磁屏蔽能力强、以及减振性好等一系列独特的性质，极大的满足了航空航天、现代武器装备等军工领域的需求。

目前，在先进的发动机上，镍合金已占总重量的一半，不仅涡轮叶片及燃烧室，而且涡轮盘甚至后几级压气机叶片也开始使用镍合金。与铁合金相比，镍合金的优点是：工作温度较高，组织稳定、有害相少及抗氧化搞腐蚀能力大。
与钴合金相比，镍合金能在较高温度与应力下工作，尤其
是在动叶片场合。
复合材料

复合材料是指两种以上不同性质或不同结构物质组合而成的材料，通常由基体材料与增强剂组成。先进复合材料比通用复合材料具有更高综合性能，它包括树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料和碳基复合材料等，它在军事工业的发展中起着举足轻重的作用。先进的复合材料具有高强度、高模量、耐烧蚀、抗侵蚀、抗核、抗粒子云、透波、吸波、隐身、抗高速撞击等一系列优点，是国防工业发展中最重要的一类工程材料。
目前，在国际上有代表性的低合金超高强度钢 300M ，是典型的飞机起落架用钢。此外，低合金超高强度钢 D6AC 是典型的固体火箭发动机壳体材料。超高强度钢的发展趋势是在保证超高强度的同时，不断提高韧性和抗应力腐蚀能力。
先进高温合金

高温合金在600~1200℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金，具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。按基体元素来分，高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金。铁基高温合金使用温度一般只能达到750~780℃，对于在更高温度下使用的耐热部件，则采用镍基和难熔金属为基的合金。镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位，它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件。若以150MPA~100H持久强度为标准，而目前镍合金所能承受的最高温度＞1100℃，而镍合金约为 950 ℃，铁基的合金＜ 850 ℃，即镍基合金相应地高出 150 ℃至 250℃左右。所以人们称镍合金为发动机的心脏。

多孔金属材料的制备及应用研究进展

多孔金属材料的制备及应用研究进展一、本文概述多孔金属材料作为一种具有独特物理和化学性能的新型材料，近年来在科研领域和工业应用中均受到了广泛的关注。

本文旨在综述多孔金属材料的制备方法以及其在各个领域的应用研究进展。

多孔金属材料因其高比表面积、良好的透气性、优良的导热导电性能以及可调节的孔径和孔结构等特点，使得它们在催化剂载体、能源存储与转换、分离与过滤、生物医学以及声学等多个领域具有广泛的应用前景。

本文将从多孔金属材料的制备技术、性能表征以及应用实例等方面进行深入探讨，以期对多孔金属材料的研究与应用提供有益的参考。

二、多孔金属材料的制备方法多孔金属材料的制备方法多种多样，这些方法的选择主要取决于所需的孔结构、孔径大小、孔形貌、孔分布以及金属材料的类型。

下面我们将详细介绍几种主流的多孔金属材料制备方法。

粉末冶金法：这是一种传统的多孔金属材料制备方法。

它首先通过压制或烧结金属粉末形成多孔结构，然后经过高温烧结，使粉末颗粒间的连接更加紧密，形成具有一定强度和刚度的多孔金属材料。

粉末冶金法可以制备出孔径分布均匀、孔结构稳定的多孔金属材料，但制备过程需要高温，且制备周期较长。

模板法：模板法是一种可以精确控制多孔金属材料孔结构的方法。

它通过使用具有特定孔结构的模板（如聚合物泡沫、天然生物模板等），将金属前驱体填充到模板的孔洞中，然后通过化学反应或热处理将金属前驱体转化为金属材料，最后去除模板，得到具有模板孔结构的多孔金属材料。

模板法可以制备出具有复杂孔结构、高比表面积的多孔金属材料，但制备过程需要复杂的模板设计和制备，且模板的去除过程可能会对孔结构产生影响。

熔体发泡法：熔体发泡法是一种通过在金属熔体中引入气体来制备多孔金属材料的方法。

它首先将金属加热至熔化状态，然后通过物理或化学方法向熔体中引入气体，使气体在熔体中形成气泡。

随着气泡的长大和上浮，金属熔体在气泡周围凝固，形成多孔结构。

熔体发泡法可以制备出孔径较大、孔结构开放的多孔金属材料，且制备过程相对简单，但制备出的多孔金属材料孔径分布较宽，孔结构稳定性较差。

金属材料在军工生产中的应用

金属材料在军工生产中的应用第一篇：金属材料在军工生产中的应用金属材料在军工生产中的应用人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。

继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。

现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。

金属材料的结构及其性能决定了它的应用。

而金属材料的性能包括工艺性能和使用性能。

工艺性能是指在加工制造过程中材料适应加工的性能，如铸造性、锻造性、焊接性、淬透性、切削加工性等。

使用性能是指材料在使用条件和使用环境下所表现出来的性能，包括力学性能（如强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等）、物理性能（如熔点、密度热容、电阻率、磁性强度等）和化学性能（如耐腐蚀性、抗氧化性等）。

我们对金属材料的认识应从以下几方面开始：一、分类：金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

1、黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳2％～4％的铸铁，含碳小于2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。

广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

2、有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。

有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。

3、特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。

其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。

金属材料具有许多优良性能，是目前国名经济各行业、各部门应用最广泛的工程材料之一，特别是在车辆、机床、热能、化工、航空航天、建筑等行业各种部件和零件的制造中，发挥了不可替代的作用。

在航空航天中的应用。

航空航天产品受使用条件和环境的制约，对材料提出严格要求。

采用的结构材料须轻质、高强、耐高温和耐高温腐蚀。

金属材料在近代军事中的运用

金属材料在近代军事中的运用一、金属材料简介金属材料是最重要的工程材料之一。

按冶金工艺，金属材料可以分为铸锻材料、粉末冶金材料和金属基复合材料。

铸锻材料又分为黑色金属材料和有色金属材料。

黑色金属材料包括钢、铸铁和各种铁合金。

有色金属是指除黑色金属以外的所有金属及其合金，如铝及铝合金、铜及铜合金等。

工程结构中所用的金属材料90%以上是钢铁材料，其资源丰富、生产简单、价格便宜、性能优良、用途广泛。

钢有分为碳钢和合金钢，铸铁又分为灰口铸铁和白口铸铁。

金属材料的结构及其性能决定了它的应用。

而金属材料的性能包括工艺性能和使用性能。

工艺性能是指在加工制造过程中材料适应加工的性能，如铸造性、锻造性、焊接性、淬透性、切削加工性等。

二、由于近代对黑色金属的研究已经很透彻几近极致，所以以下将主要讨论两种较为重要的有色金属（镁合金及钛合金）在近代军事中的运用。

1、镁合金在兵器装备中应用的有关情况及前景镁合金在航空、航天较早得到应用, 在兵器上也得到一定应用,最早应用于军事工业领域是在1916 年,被用于制造77mm 炮弹引线。

国外一些发达国家由于资源原因,对镁合金在兵器上的应用还持谨慎态度。

镁合金在兵器上应用的有关实例如下所述。

1.1 在火炮及弹药中的应用法国AMX - 30 坦克为法国装甲部队的主要装备之一,是二次世界大战后法国生产数量最多的坦克,AMX - 30 坦克的CN105F1 型105mm 线膛炮的身管热护套采用了镁合金。

英军的大口径120mmBATL6Wombat 无后座力反坦克炮采用了镁合金,大大减轻了重量,加上所配的M8 0. 5in 步枪,总重才308kg。

1. 2 在轻武器中的应用美国制造的一种Racegun (强装药,运用了先进技术的战斗用手枪) , 其扳机等零件采用镁、钛合金, 重量减轻45 % ,击发时间减少66 %。