第一篇：新材料在軍工用品方面的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

新材料技術(shù)在軍工方面的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

武曉博

摘 要：軍用新材料按其用途可分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類(lèi)，廣泛應(yīng)用于航空、航天、兵器和船艦等領(lǐng)域中。文章對(duì)二者進(jìn)行了綜述，并就及其在軍工領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用；并討論了其今后的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：新材料技術(shù)；軍工；結(jié)構(gòu)材料；功能材料 引言

國(guó)無(wú)防不立，民無(wú)防不安。作為一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族，最重要的無(wú)非兩件大事：一個(gè)是發(fā)展問(wèn)題，一個(gè)是安全問(wèn)題。國(guó)防是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展與安全需要的產(chǎn)物，它是關(guān)系到國(guó)家和民族生死存亡的根本大計(jì)。

現(xiàn)代國(guó)防以軍事力量為核心，還包括有關(guān)的非軍事力量；它重視國(guó)家的戰(zhàn)爭(zhēng)潛力，特別是戰(zhàn)時(shí)的動(dòng)員效率；它還是以經(jīng)濟(jì)和科技為主的綜合實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)。材料技術(shù)作為國(guó)家科技發(fā)展規(guī)劃中最為關(guān)鍵的領(lǐng)域之一，與信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)一起，被公認(rèn)為是當(dāng)今社會(huì)及今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)總攬全局的高新技術(shù)。材料高新技術(shù)還是支撐當(dāng)今人類(lèi)文明的現(xiàn)代工業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，用于軍事領(lǐng)域的軍用新材料技術(shù)是發(fā)展高新技術(shù)武器的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是一個(gè)國(guó)家國(guó)防力最最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

出于自身利益及世界形勢(shì)的考量，每個(gè)國(guó)家都需要且必須建立強(qiáng)大的國(guó)防。因而開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)代化尖端武器，對(duì)國(guó)家安全而言就顯得尤為重要。而就目前現(xiàn)有的材料品種、規(guī)格、性能及冶煉工藝方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足高新武器發(fā)展的需求，有時(shí)甚至成為制約武器研究開(kāi)發(fā)的“瓶頸”，在這種背景下，軍用材料技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。目前，世界范圍內(nèi)的軍用新材料技術(shù)已有上萬(wàn)種，并以每年5％的速度遞增，正向高功能化、超高能化、復(fù)合輕量和智能化的方向發(fā)展。2 新材料技術(shù)在軍工方面的應(yīng)用

軍用新材料按其用途可分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類(lèi)，廣泛應(yīng)用于航空、航天、兵器和船艦等領(lǐng)域中。

2.1 軍用結(jié)構(gòu)材料

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，武器裝備的技術(shù)密集程度越來(lái)越高，正在從機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)向信息化戰(zhàn)爭(zhēng)演變，武器裝備向精確制導(dǎo)方向發(fā)展。因此，對(duì)軍用材料提出了更高、更新的要求。2.1.1 鎂合金[1] 鎂合金作為最輕的工程金屬材料，具有比重輕、比強(qiáng)度及比剛度高、阻尼性及導(dǎo)熱性好，電磁屏蔽能力強(qiáng)、以及減振性好等一系列獨(dú)特的性質(zhì)，極大的滿(mǎn)足了航空航天、現(xiàn)代武器裝備等軍工領(lǐng)域的需求。

鎂合金在軍工裝備上有諸多應(yīng)用，如坦克座椅骨架、車(chē)長(zhǎng)鏡、炮長(zhǎng)鏡、變速箱箱體、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)濾座、進(jìn)出水管、空氣分配器座、機(jī)油泵殼體、水泵殼體、機(jī)油熱交換器、機(jī)油濾清器殼體、氣門(mén)室罩、呼吸器等車(chē)輛零部件；戰(zhàn)術(shù)防空導(dǎo)彈的支座艙段與副翼蒙皮、壁板、加強(qiáng)框、舵板、隔框等彈箭零部件；殲擊機(jī)、轟炸機(jī)、直升機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、機(jī)載雷達(dá)、地空導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭、人造衛(wèi)星等飛船飛行器構(gòu)件。

鎂合金重量輕、比強(qiáng)度和剛度好、減振性能好、電磁干擾、屏蔽能力強(qiáng)等特點(diǎn)能滿(mǎn)足軍工產(chǎn)品對(duì)減重、吸噪、減震、防輻射的要求。在航空航天和國(guó)防建設(shè)中占有十分重要的地位，是飛行器，衛(wèi)星，導(dǎo)彈，以及戰(zhàn)斗機(jī)和戰(zhàn)車(chē)等武器裝備所需的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料。2.1.2 鋁合金

鋁合金一直是軍事工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的金屬結(jié)構(gòu)材料之一。鋁合金材料具有密度低、強(qiáng)度高、加工性能好等特點(diǎn)，作為結(jié)構(gòu)材料，因其加工性能優(yōu)良，可制成各種截面的型材、管材、高筋板材等，以充分發(fā)揮材料的潛力，提高構(gòu)件剛、強(qiáng)度。所以，鋁合金是武器輕量化首選的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。

鋁合金的發(fā)展趨勢(shì)是追求高純、高強(qiáng)、高韌和耐高溫，在軍事工業(yè)中應(yīng)用的鋁合金主要有鋁鋰合金、鋁銅合金和鋁鋅鎂合金。

新型鋁鋰臺(tái)金應(yīng)用于航空工業(yè)中，預(yù)計(jì)飛機(jī)重量將下降8%~15%；鋁鋰合金同樣也將成為航天飛行器和薄壁導(dǎo)彈殼體的候選結(jié)構(gòu)材料。隨著航空航天業(yè)的迅速發(fā)展，鋁鋰合金的研究重點(diǎn)仍然是解決厚度方向的韌性差和降低成本的問(wèn)題。2.1.3 結(jié)構(gòu)陶瓷

常用的結(jié)構(gòu)陶瓷材料主要包括：氧化鋁、氧化鉛、氮化硅、碳化硅、氮化鋁及其復(fù)合材料等。由于結(jié)構(gòu)陶瓷材料通常具有高強(qiáng)、高硬、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的特性，因而在國(guó)防、軍工領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

陶瓷材料是當(dāng)今世界上發(fā)展晟快的高技術(shù)村料，它已經(jīng)南單相陶瓷發(fā)展到多相復(fù)合陶瓷。結(jié)構(gòu)陶瓷材料因其耐高溫、低密度、耐磨損及低的熱膨脹系數(shù)等諸多優(yōu)異性能，在軍事工業(yè)中有著良好的應(yīng)用前景。

利用結(jié)構(gòu)陶瓷的高硬度、高耐磨性可以制備陶瓷刀具、陶瓷軸承、防彈裝甲、各種閥門(mén)、耐磨襯里、密封環(huán)；利用結(jié)構(gòu)陶瓷的耐高溫性能可以制備高溫陶瓷熱交換器、汽車(chē)尾氣過(guò)濾器、燃?xì)廨啓C(jī)高溫過(guò)流部件；利用結(jié)構(gòu)陶瓷的透明性可以制備透明燈管、導(dǎo)彈窗口材料等[2]。2.1.4 超高強(qiáng)度鋼

超高強(qiáng)度鋼是屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別超過(guò)1200MPa和1400MPa的鋼，它是為了滿(mǎn)足飛機(jī)結(jié)構(gòu)上要求高比強(qiáng)度的材料而研究和開(kāi)發(fā)的。

超高強(qiáng)度鋼不僅具有高的抗拉強(qiáng)度，還具有一定塑性和韌性、小的缺口敏感性、高的疲勞強(qiáng)度、一定的抗蝕性、良好的工藝性能、符合資源情況及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在航空工業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

超高強(qiáng)度鋼大量用于制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼，飛機(jī)機(jī)身骨架、蒙皮和著陸部件以及高壓容器和一些常規(guī)武器。由于鈦合金和復(fù)合材料在飛機(jī)上應(yīng)用的擴(kuò)大，鋼在飛機(jī)上用量有所減少，但是飛機(jī)上的關(guān)鍵承力構(gòu)件仍采用超高強(qiáng)度鋼制造。目前，在國(guó)際上有代表性的低合金超高強(qiáng)度鋼300M，是典型的飛機(jī)起落架用鋼。此外，低合金超高強(qiáng)度鋼D6AC是典型的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體材料。超高強(qiáng)度鋼的發(fā)展趨勢(shì)是在保證超高強(qiáng)度的同時(shí)，不斷提高韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力。2.1.5 先進(jìn)高溫合金

高溫合金在600~1200℃高溫下能承受一定應(yīng)力并具有抗氧化或抗腐蝕能力的合金，具有較高的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。按基體元素來(lái)分，高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達(dá)到750~780℃，對(duì)于在更高溫度下使用的耐熱部件，則采用鎳基和難熔金屬為基的合金。鎳基高溫合金在整個(gè)高溫合金領(lǐng)域占有特殊重要的地位，它廣泛地用來(lái)制造航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、各種工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)最熱端部件。若以150MPA~100H持久強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)，而目前鎳合金所能承受的最高溫度＞1100℃，而鎳合金約為950℃，鐵基的合金＜850℃，即鎳基合金相應(yīng)地高出150℃至250℃左右。所以人們稱(chēng)鎳合金為發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟。目前，在先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)上，鎳合金已占總重量的一半，不僅渦輪葉片及燃燒室，而且渦輪盤(pán)甚至后幾級(jí)壓氣機(jī)葉片也開(kāi)始使用鎳合金。與鐵合金相比，鎳合金的優(yōu)點(diǎn)是：工作溫度較高，組織穩(wěn)定、有害相少及抗氧化搞腐蝕能力大。與鈷合金相比，鎳合金能在較高溫度與應(yīng)力下工作，尤其是在動(dòng)葉片場(chǎng)合。2.1.6 復(fù)合材料

復(fù)合材料是指兩種以上不同性質(zhì)或不同結(jié)構(gòu)物質(zhì)組合而成的材料，通常由基體材料與增強(qiáng)劑組成。先進(jìn)復(fù)合材料比通用復(fù)合材料具有更高綜合性能，它包括樹(shù)脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料和碳基復(fù)合材料等，它在軍事工業(yè)的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。先進(jìn)的復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量、耐燒蝕、抗侵蝕、抗核、抗粒子云、透波、吸波、隱身、抗高速撞擊等一系列優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)防工業(yè)發(fā)展中最重要的一類(lèi)工程材料。

復(fù)合材料正在迅速發(fā)展成為航天航空工業(yè)的基本結(jié)構(gòu)材料。高性能聚合物基復(fù)合材料在航空航天工業(yè)的用量占其全部用量的80％。由于碳纖維具有高比強(qiáng)度、比模量、低熱膨脹系數(shù)和高導(dǎo)熱性等獨(dú)特性能，因而由其增強(qiáng)的復(fù)合材料用作航空航天結(jié)構(gòu)材料，減重效果十分顯著，顯示出無(wú)可比擬的巨大應(yīng)用潛力。例如，碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂燼復(fù)合材料用做航天飛機(jī)艙門(mén)、機(jī)械臂和壓力容器等，此外，還將其在火箭與導(dǎo)彈的減重、飛機(jī)的主承力結(jié)構(gòu)，在雷達(dá)波隱身材料方面，除涂層外，復(fù)合材料作為結(jié)構(gòu)隱身材料正日益引起人們的關(guān)注，主要為碳纖維增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料(如C/EP、C/PI或C/BMI)和熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料(C/PEEK，C/PPS)，目前已經(jīng)得到了某些應(yīng)用[3]。

2.1.7 金屬間化合物

金屬間化合物具有長(zhǎng)程有序的超點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，保持很強(qiáng)的金屬鍵結(jié)合，使它們具有許多特殊的理化性質(zhì)和力學(xué)性能。金屬間化合物具有優(yōu)異的熱強(qiáng)性，近年來(lái)已成為國(guó)內(nèi)外積極研究的重要的新型高溫結(jié)構(gòu)材料。在軍事工業(yè)中，金屬間化合物已被用于制造承受熱負(fù)荷的零部件上；在兵器工業(yè)領(lǐng)域，坦克發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器渦輪材料為K18鎳基高溫合金，因其比重大、起動(dòng)慣量大而影響了坦克的加速性 能，應(yīng)用鈦鋁金屬聞化合物及其由氧化鋁、碳化硅纖維增強(qiáng)的復(fù)合輕質(zhì)耐熱新材料，可以大大改善坦克的起動(dòng)性能，提高戰(zhàn)場(chǎng)上的生存能力。此外，金屬問(wèn)化合物還可用于多種耐熱部件，減輕重量，提高可靠性與戰(zhàn)技指標(biāo)。

2.2 軍用功能材料[4] 功能材料是指利用聲、光、電、磁、熱、化、生化等效應(yīng)，將能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的材料。功能材料很多，如光電功能材料、貯氫功能材料、阻尼減震材料、隱身材料等。2.2.1 光電功能材料

光電功能材料是指在光電子技術(shù)中使用的材料，它能將光電結(jié)合的信息傳輸與處理，是現(xiàn)代信息科技的重要組成部分。光電功能材料在軍事工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。碲鎘汞、銻化銦是紅外探測(cè)器的重要材料；硫化鋅、硒化鋅、砷化鎵主要用于制作飛行器、導(dǎo)彈以及地面武器裝備紅外探測(cè)系統(tǒng)的窗口、頭罩、整流罩等。氟化鎂具有較高的透過(guò)率、較強(qiáng)的抗雨蝕、抗沖刷能力，它是較好的紅外透射材料。激光晶體和激光玻璃是高功率和高能量固體激光器的材料，典型的激光材料有紅寶石晶體、摻釹釔鋁石榴石、半導(dǎo)體激光材料等。2.2.2 貯氫功能材料

某些過(guò)渡簇金屬，合金和金屬問(wèn)化合物，由于其特殊的晶格結(jié)構(gòu)的原因，氫原子比較容易透入金屬晶格的四面體或八面體間隙位中，形成了金屬氫化物，這種材料稱(chēng)為貯氫材料。

在兵器工業(yè)中，坦克車(chē)輛使用的鉛酸蓄電池因容量低、自放電率高而需經(jīng)常充電，此時(shí)維護(hù)和搬運(yùn)十分不便。放電輸出功率容易受電池壽命、充電狀態(tài)和溫度的影響，在寒冷的氣候條件下，坦克車(chē)輛起動(dòng)速度會(huì)顯著減慢，甚至不能起動(dòng)，這樣就會(huì)影響坦克的作戰(zhàn)能力。貯氫合金蓄電池具有能量密度高、耐過(guò)充、抗震、低溫性能好、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在未來(lái)主戰(zhàn)坦克蓄電池發(fā)展過(guò)程中具有廣闊的應(yīng) 用前景。

2.2.3 阻尼減震材料

阻尼是指一個(gè)自由振動(dòng)的固體即使與外界完全隔離，它的機(jī)械性能也會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿默F(xiàn)象。采用高阻尼功能材料的目的是減震降嗓，因此阻尼減震材料在軍事工業(yè)中具有十分重要的意義。2.2.4 隱身材料

現(xiàn)代攻擊武器的發(fā)展，特別是精確打擊武器的出現(xiàn)，使武器裝備的生存力受到了極大的威脅，單純依靠加強(qiáng)武器的防護(hù)能力已不實(shí)際。采用隱身技術(shù)，使敵方的探測(cè)、制導(dǎo)、偵察系統(tǒng)失去功效，從而盡可能地隱蔽自己，掌握戰(zhàn)場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)，搶先發(fā)現(xiàn)并消滅敵人，己成為現(xiàn)代武器防護(hù)的重要發(fā)展方向。隱身技術(shù)的最有效手段是采用隱身材料。

隱身材料有毫米波結(jié)構(gòu)吸波材料、毫米波橡膠吸波材料和多功能吸波涂料等，它們不僅能夠降低毫米波雷達(dá)和毫米波制導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)、跟蹤和命中的概率，而且能夠兼容可見(jiàn)光、近紅外偽裝和中遠(yuǎn)紅外熱迷彩的效果。

近年來(lái)，國(guó)外在提高與改進(jìn)傳統(tǒng)隱身材料的同時(shí)，正致力于多種新材料的探索。晶須材料、納米材料、陶瓷材料、手性材料、導(dǎo)電高分子材料等逐步應(yīng)用到雷達(dá)波和紅外隱身材料，使涂層更加薄型化、輕量化。納米材料因其具有極好的吸波特性，同時(shí)具備了寬頻帶、兼容性好、厚度薄等特點(diǎn)，發(fā)達(dá)國(guó)家均把納米材料作為新一代隱身材料加以研究和開(kāi)發(fā)；國(guó)內(nèi)毫米波隱身材料的研究起步于上世紀(jì)80年代中期，研究單位主要集中在兵器系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)多年的努力，預(yù)研工作取得了較大進(jìn)展，該項(xiàng)技術(shù)可用于各類(lèi)地面武器系統(tǒng)的偽裝和隱身，如主戰(zhàn)坦克、155毫米先進(jìn)加榴炮系統(tǒng)及水陸兩用坦克等。

目前，世界上正在研制的第四代超音速殲擊機(jī)，其機(jī)體結(jié)構(gòu)采用復(fù)合材料、翼身融合體和吸波涂層，使其真正具有了隱身功能，而電磁波吸收型涂料、電磁屏蔽型涂料已開(kāi)始在隱身飛機(jī)上涂裝；美國(guó)和俄羅斯的地對(duì)空導(dǎo)彈正在使用質(zhì)、寬頻帶吸收、熱穩(wěn)定性好的隱身材料?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隱身技術(shù)的研究和應(yīng)用已成為世界各國(guó)國(guó)防技術(shù)中最重要的課題之一。3 軍用新材料技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

從今后軍工企業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，用于軍事工業(yè)的新材料要求具有較高的技術(shù)含量，世界范圍內(nèi)的軍用新材料正向高功能化、超高功能化、復(fù)合輕量和智能化的方向發(fā)展。軍事高技術(shù)的發(fā)展要求材料不再是單一的結(jié)構(gòu)材料。在這種條件下，軍用復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生。2l世紀(jì)復(fù)合材料的發(fā)展方向是低成本、高性能、多功能和智能化。

我國(guó)軍用材料經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，已取得長(zhǎng)足進(jìn)步，但也存在“多、雜、散”的問(wèn)題，系列化、通用化較差，影響了軍用材料科研的整體效益和對(duì)于武器裝備研制生產(chǎn)的保障能力，為此需要建立適合我國(guó)國(guó)情的軍用材料體系[5]。

回首過(guò)去，國(guó)防建設(shè)和兵器工業(yè)的發(fā)展得益于材料科學(xué)的發(fā)展，展望未來(lái)，材料科學(xué)的進(jìn)步將給國(guó)防建設(shè)提供強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 張志民.鎂合金在國(guó)防軍工領(lǐng)域的應(yīng)用.中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鎂業(yè)分會(huì)第十二屆年

會(huì)，2009.[2] 齊龍浩.先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷材料的研究與應(yīng)用.中國(guó)(寧波)新材料與產(chǎn)業(yè)化國(guó)際論壇，2007.[3] 吳良義.航空航天先進(jìn)復(fù)合材料現(xiàn)狀.第十三次全國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)，2009.[4] 李照勇，王效榮.軍用新材料技術(shù)的研究與應(yīng)用.國(guó)際材料科學(xué)與工程學(xué)術(shù)研討會(huì)，2005.[5] 才鴻年.國(guó)際材料科學(xué)與工程學(xué)術(shù)研討會(huì).中國(guó)工程院化工·冶金與材料工程學(xué)部第六屆學(xué)術(shù)會(huì)議，2007.

第二篇：新材料在軍工方面的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

新材料在軍工方面的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

摘要：新材料在軍工領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，這里綜述了軍工結(jié)構(gòu)材料以及功能材料的研究現(xiàn)狀，最后展望了新材料在軍工方面的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵字：新材料, 軍工, 研究現(xiàn)狀，結(jié)構(gòu)材料，功能材料，發(fā)展趨勢(shì)

The status quo and development trend of new materials in aspects of the military-industrial(Wang Hongwei Material Science and Engineering Institute in North University of China)Abstract: The new materials has been widely used in the military-industrial，here reviewed the status quo of research of Structural materials and functional materials in aspects of the military-industrial.Finally, here prospect the development trend of the new materials in aspects of the military-industrial.Key words: new materials, military-industrial, the status quo of research, structural materials, functional materials, the trends of development

在現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防和高新技術(shù)發(fā)展中，新材料已成為一項(xiàng)共性關(guān)鍵技術(shù)，并且正在成為當(dāng)代和下世紀(jì)初最重要、發(fā)展最快的科學(xué)技術(shù)之一。國(guó)防科技工業(yè)常常是新材料技術(shù)成果的優(yōu)先使用者，同時(shí)也是一些重要高性能新材料的需求牽引者。新材料技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)對(duì)于國(guó)防科技工業(yè)和武器裝備的發(fā)展有著決定性的意義，新材料是指那些新出現(xiàn)或正在發(fā)展中的具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異性能的材科，而軍工新材料則是指用于制造各種先進(jìn)武器裝備或用于武器裝備改造的新材料[1]。

1.軍工新材料的分類(lèi)

按照物化成的武器裝備，軍工新材料可分成航空材料、航天材料、兵器材料、艦船材料、核武器及核動(dòng)力裝置材料、動(dòng)能、定向能武器材料以及軍用電子材料等。按照材料的主要用途，軍工新材料可分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類(lèi)。其中，結(jié)構(gòu)材料又可分為金屬結(jié)構(gòu)材料，陶瓷結(jié)構(gòu)材料、高分子結(jié)構(gòu)材料和復(fù)合材料；功能材料則可分為磁性材料、電子和光學(xué)材料、防熱材料、抗核、抗激光、抗粒 子云侵蝕材料、隱身材料、阻尼材料、推進(jìn)劑、炸藥或高能量密度材料以及新出現(xiàn)的智能材料、功能梯度材料等。近年來(lái)，還出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)／功能一體化及多功能化的趨勢(shì)。

2.軍工新材料的特點(diǎn)

軍工新材料與傳統(tǒng)材料相比具有一些新的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)對(duì)于發(fā)展高技術(shù)武器裝備具有十分重要的意義。

（1）質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，彈性模量大，這為發(fā)展小型化、輕量化核武器、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、火箭和具有高機(jī)動(dòng)性能的坦克、飛機(jī)等武器裝備創(chuàng)造了條件。

（2）具有耐高溫、高壓、高速、高燃速、高熱流、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)振動(dòng)、強(qiáng)輻射和原子氧輻照等極端惡劣環(huán)境的性能，這為發(fā)展極端環(huán)境下使用導(dǎo)彈、火箭和可重復(fù)使用航天器及長(zhǎng)壽命的火炮、飛機(jī)等武器裝備奠定了基礎(chǔ)。

（3）具有吸波、消聲、降噪、吸能、減少紅外特征等隱身功能和抗核、抗激光、抗粒子云侵蝕等防護(hù)功能或多種功能兼?zhèn)涞奶匦?，這對(duì)提高坦克、飛機(jī)、導(dǎo)彈、艦艇和航天器等武器裝備的生存能力和突防能力具有重要意義。

（4）具有優(yōu)異的光、電、磁性能，這些性能是確保武器裝備的控制、制導(dǎo)、導(dǎo)航、通信、電子戰(zhàn)的準(zhǔn)確性和有效性并向智能化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高精度、高效率、高可靠性要求的前提。3.新材料在軍工方面的研究現(xiàn)狀

軍工新材料按其用途可分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類(lèi)，廣泛應(yīng)用于航空、航天、兵器和船艦領(lǐng)域中[2]。3.1 軍工結(jié)構(gòu)材料

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，武器裝備的技術(shù)密集程度越來(lái)越高，正在從機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)向信息化戰(zhàn)爭(zhēng)演變，武器裝備向精確制導(dǎo)方向發(fā)展。因此，對(duì)軍用材料提出了更高、更新的要求。

3.1.1 超高強(qiáng)度鋼和先進(jìn)高溫合金

超高強(qiáng)度鋼是屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別超過(guò)1200MPa和1400MPa的鋼，它是為了滿(mǎn)足飛機(jī)結(jié)構(gòu)上要求高比強(qiáng)度的材料而研究和開(kāi)發(fā)的。超高強(qiáng)度鋼大量用于制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼，飛機(jī)機(jī)身骨架、蒙皮和著陸部件以及高壓容器和一些常規(guī)武器。由于鈦合金和復(fù)合材料在飛機(jī)上應(yīng)用的擴(kuò)大，鋼在飛機(jī)上用量有所減少，但 2 是飛機(jī)上的關(guān)鍵承力構(gòu)件仍采用超高強(qiáng)度鋼制造。目前，在國(guó)際上有代表性的低合金超高強(qiáng)度鋼300M，是典型的飛機(jī)起落架用鋼。此外，低合金超高強(qiáng)度鋼D6AC是典型的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體材料。超高強(qiáng)度鋼的發(fā)展趨勢(shì)是在保證超高強(qiáng)度的同時(shí)，不斷提高韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力。3.1.2 鈦合金

鈦合金具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐熱性好、并有較高的疲勞壽命和優(yōu)良的抗腐蝕性能等優(yōu)點(diǎn)。在軍民用飛機(jī)上的應(yīng)用不斷增長(zhǎng)。鈦合金用量占美國(guó)第四代戰(zhàn)斗機(jī)F-22結(jié)構(gòu)重量的41%，占俄羅斯第三代戰(zhàn)斗機(jī)蘇-27結(jié)構(gòu)重量的18%左右。預(yù)計(jì)到下世紀(jì)初，這種趨勢(shì)將繼續(xù)保持。鈦合金在飛機(jī)上起初只用于發(fā)動(dòng)機(jī)熱影響區(qū)的非承力零件。從60年代開(kāi)始用于承力構(gòu)件．包括飛機(jī)機(jī)身的加強(qiáng)框、中央翼盒、進(jìn)氣道框架、發(fā)動(dòng)機(jī)支撣梁等．機(jī)翼的梁、肋等，起落絮的主、前起支柱等．發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)盤(pán)件、葉片、機(jī)匣、鼓筒等。3.1.3 鎂合金

鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金，是目前實(shí)際應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度小、強(qiáng)度高、阻尼性、切削加工性和鑄造性能好的優(yōu)點(diǎn)，因此鎂合金是武器輕量化極為重要的的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料[3]。（1）鎂合金材料在航空航天工業(yè)中的研究現(xiàn)狀

航空材料減重帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和性能的改善十分顯著, 商用飛機(jī)與汽車(chē)減重相同質(zhì)量帶來(lái)的燃油費(fèi)用節(jié)省, 前者是后者的近100 倍。而戰(zhàn)斗機(jī)的燃油費(fèi)用節(jié)省又是商用飛機(jī)的近10 倍, 更重要的是其機(jī)動(dòng)性能改善可以極大提高其戰(zhàn)斗力和生存能力。

隨著鎂合金制備技術(shù)的發(fā)展,材料的性能如比強(qiáng)度、比剛度、耐熱強(qiáng)度、蠕變等性能不斷提高,其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。目前其應(yīng)用領(lǐng)域包括各民用、軍用飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、螺旋槳、齒輪箱、支架結(jié)構(gòu)以及火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星的一些零部件。如用ZM2制造WP7各型發(fā)動(dòng)機(jī)的前支撐殼體和殼體蓋；用ZM3鎂合金制造J6飛機(jī)的WP6發(fā)動(dòng)機(jī)的前艙鑄件和WP11的離心機(jī)匣；用ZM4鎂合金制造飛機(jī)液壓恒速裝置殼體、戰(zhàn)機(jī)座艙骨架和鎂合金機(jī)輪；以稀土金屬釹為主要添加元素的ZM6 鑄造鎂合金已擴(kuò)大用于直升機(jī)WZ6發(fā)動(dòng)機(jī)后減速機(jī)匣、殲擊機(jī)翼助等重要零件； 研制的稀土高強(qiáng)鎂合金MB25、MB26已代替部分中強(qiáng)鋁合金, 在殲擊機(jī)上獲得應(yīng) 3 用。

（2）鎂合金材料在用于現(xiàn)代兵器零部件方面的研究現(xiàn)狀

采用鎂合金及鎂基復(fù)合材料替代武器裝備的中、低強(qiáng)度要求的鋁合金零件和部分黑色金屬零件,可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)武器裝備輕量化。表1給出了鎂合金材料在武器裝備零部件中的研究應(yīng)用情況。

表1 鎂合金材料在武器裝備零部件中的研究應(yīng)用情況

裝備名稱(chēng) 槍械武器

零部件名稱(chēng)

機(jī)匣、彈匣、槍托體、下機(jī)匣、提把、前護(hù)手、彈托板、瞄準(zhǔn)座等 坦克座椅骨架、機(jī)長(zhǎng)鏡、炮長(zhǎng)鏡、變速箱箱體、發(fā)動(dòng)機(jī)濾座、進(jìn)出水管、裝甲車(chē)輛 空氣分配器座、機(jī)油泵殼體、水泵殼體、機(jī)油熱交換器、機(jī)油濾清器殼體、氣門(mén)室罩、呼吸器等

導(dǎo)彈 導(dǎo)彈艙體、舵機(jī)本體、儀表艙體、舵架、飛機(jī)翼片

火炮及彈藥 供彈箱、牽引器、腳踏板、炮長(zhǎng)鏡、輪轂、引信體、風(fēng)帽、火藥筒等 光電產(chǎn)品 計(jì)算機(jī)及通軍用計(jì)算機(jī)、通訊器材箱體、殼體、板類(lèi)等零件

信器材 鏡頭殼體、紅外成像儀殼體、底座等

此外，鎂合金材料還可用于解決零件老化、變形和變色的問(wèn)題。目前, 輕武器、光電及通訊器材產(chǎn)品、戰(zhàn)車(chē)儀表盤(pán)等采用工程塑料制造。工程塑料尤其是纖維增強(qiáng)塑料的比強(qiáng)度最高, 但彈性模量、比剛度遠(yuǎn)小于鎂合金, 且難以回收, 環(huán)境適應(yīng)性差, 易磨損和老化變形、變色, 還影響武器戰(zhàn)術(shù)性能。鎂合金替代工程塑料能從根本上克服工程塑料的這些缺陷。表2給出了鎂合金替代工程塑料在武器裝備零部件上的研究應(yīng)用情況。

表2 鎂合金替代工程塑料在武器裝備零部件方面的研究應(yīng)用情況

裝備名稱(chēng) 槍械武器 光電產(chǎn)品 軍用器材

零部件名稱(chēng)

彈匣、護(hù)蓋體、附件筒、前護(hù)手等 鏡頭殼體、瞄具殼體、夜視儀殼體等

種類(lèi)儀表盤(pán)、通訊器材箱體、殼體零件、軍用頭盔等

3.1.4 復(fù)合材料

復(fù)合材料是指兩種以上不同性質(zhì)或不同結(jié)構(gòu)物質(zhì)組合而成的材料，通常由基 4 體材料與增強(qiáng)劑組成。先進(jìn)復(fù)合材料比通用復(fù)合材料具有更高綜合性能，它包括樹(shù)脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料和碳基復(fù)合材料等，它在軍事工業(yè)的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。先進(jìn)的復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量、耐燒蝕、抗侵蝕、抗核、抗粒子云、透波、吸波、隱身、抗高速撞擊等一系列優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)防工業(yè)發(fā)展中最重要的一類(lèi)工程材料。3.1.5 結(jié)構(gòu)陶瓷

陶瓷材料是當(dāng)今世界上發(fā)展晟快的高技術(shù)村料，它已經(jīng)由單相陶瓷發(fā)展到多相復(fù)合陶瓷。結(jié)構(gòu)陶瓷材料因其耐高溫、低密度、耐磨損及低的熱膨脹系數(shù)等諸多優(yōu)異性能，在軍事工業(yè)中有著良好的應(yīng)用前景。3.2 軍工功能材料

功能材料是指利用聲、光、電、磁、熱、化、生化等效應(yīng)，將能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的材料。功能材料很多．如光電功能材料、貯氫功能材料、阻尼減震材料、隱身材料等[4]。3.2.1 光電功能材料

光電功能材料是指在光電子技術(shù)中使用的材料，它能將光電結(jié)合的信息傳輸與處理，是現(xiàn)代信息科技的重要組成部分。光電功能材料在軍事工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。碲鎘汞、銻化銦是紅外探測(cè)器的重要材料：硫化鋅、硒化鋅、砷化鎵主要用于制作飛行器、導(dǎo)彈以及地面武器裝備紅外探測(cè)系統(tǒng)的窗口、頭罩、整流罩等。氟化鎂具有較高的透過(guò)率、較強(qiáng)的抗雨蝕、抗沖刷能力，它是較好的紅外透射材料。激光晶體和激光玻璃是高功率和高能量固體激光器的材料，典型的激光材料有紅寶石晶體、摻釹釔鋁石榴石、半導(dǎo)體激光材料等。3.2.2 儲(chǔ)氫功能材料

某些過(guò)渡簇金屬，合金和金屬問(wèn)化合物，由于其特殊的晶格結(jié)構(gòu)的原因，氫原子比較容易透入金屬晶格的四面體或八面體間隙位中，形成了金屬氫化物，這種材料稱(chēng)為貯氫材料。在兵器工業(yè)中，坦克車(chē)輛使用的鉛酸蓄電池因容量低、自放電率高而需經(jīng)常充電，此時(shí)維護(hù)和搬運(yùn)十分不便。放電輸出功率容易受電池壽命、充電狀態(tài)和溫度的影響，在寒冷的氣候條件下，坦克車(chē)輛起動(dòng)速度會(huì)顯著減慢，甚至不能起動(dòng)，這樣就會(huì)影響坦克的作戰(zhàn)能力。貯氫合金蓄電池具有能量密 度高、耐過(guò)充、抗震、低溫性能好、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在未來(lái)主戰(zhàn)坦克蓄電池發(fā)展 5 過(guò)程中具有廣闊的應(yīng)用前景。3.2.3 阻尼減震材料

阻尼是指一個(gè)自由振動(dòng)的固體即使與外界完全隔離，它的機(jī)械性能也會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿默F(xiàn)象。采用高阻尼功能材料的目的是減震降嗓。因此阻尼減震材料在軍事工業(yè)中具有十分重要的意義。3.2.4 隱身材料

現(xiàn)代攻擊武器的發(fā)展，特別是精確打擊武器的出現(xiàn)，使武器裝備的生存力受到了極大的威脅，單純依靠加強(qiáng)武器的防護(hù)能力已不實(shí)際。采用隱身技術(shù)，使敵方的探測(cè)、制導(dǎo)、偵察系統(tǒng)失去功效。從而盡可能地隱蔽自己，掌握戰(zhàn)場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。搶先發(fā)現(xiàn)并消滅敵人，己成為現(xiàn)代武器防護(hù)的重要發(fā)展方向。

現(xiàn)代隱形技術(shù)，除了外型設(shè)計(jì)上采用先進(jìn)的方法，進(jìn)行熱紅外線(xiàn)和自身電磁隱形外，主要是使用新型吸收波材料，即在飛機(jī)表面涂抹能大量吸收雷達(dá)波的新型介質(zhì)材料，將雷達(dá)電磁波吸收，使雷達(dá)無(wú)法發(fā)現(xiàn)。為應(yīng)付不同雷達(dá)的不同工作方式，現(xiàn)在的隱形飛機(jī)已經(jīng)開(kāi)始有選擇地使用吸收材料。目前，美、英等國(guó)正進(jìn)行主動(dòng)抵消技術(shù)的研究，即利用吸收材料，先吸收大部分的雷達(dá)波，剩下少量的反射波再利用主動(dòng)抵消技術(shù)將其全部抵消，雷達(dá)就會(huì)完全失去作用。

近年來(lái)．國(guó)外在提高與改進(jìn)傳統(tǒng)隱身材料的同時(shí)，正致力于多種新材料的探索。晶須材料、納米材料、陶瓷材料、手性材料、導(dǎo)電高分子材料等逐步應(yīng)用到雷達(dá)波和紅外隱身材料，使涂層更加薄型化、輕量化。納米材料因其具有極好的吸波特性，同時(shí)具備了寬頻帶、兼容性好、厚度薄等特點(diǎn)，發(fā)達(dá)國(guó)家均把納米材料作為新一代隱身材料加以研究和開(kāi)發(fā)；國(guó)內(nèi)毫米波隱身材料的研究起步于上世紀(jì)80年代中期，研究單位主要集中在兵器系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)多年的努力，預(yù)研工作取得了較大進(jìn)展，該項(xiàng)技術(shù)可用于各類(lèi)地面武器系統(tǒng)的偽裝和隱身，如主戰(zhàn)坦克、155毫米先進(jìn)加榴炮系統(tǒng)及水陸兩用坦克等。目前，世界上正在研制的第四代超音速殲擊機(jī)，其機(jī)體結(jié)構(gòu)采用復(fù)合材料、翼身融合體和吸波涂層，使其真正具有了隱身功能，而電磁波吸收型涂料、電磁屏蔽型涂料已開(kāi)始在隱身飛機(jī)上涂裝；美國(guó)和俄羅斯的地對(duì)空導(dǎo)彈正在使用輕質(zhì)、寬頻帶吸收、熱穩(wěn)定性好的隱身材料?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隱身技術(shù)的研究和應(yīng)用已成為世界各國(guó)國(guó)防技術(shù)中最重要的課題之一。

綜上所述，對(duì)于國(guó)防兵器工業(yè)來(lái)說(shuō)，對(duì)材料的基本要求是提高武器威力，減 6 輕重量、延長(zhǎng)壽命、降低成本。因此，新型材料的發(fā)展與否、先進(jìn)與否直接影響到我國(guó)的國(guó)防建設(shè)。我公司在軍用新材料研制方面取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，先后成功研制了14MnNi、58SiMn等一系列新鋼號(hào)，特別是某軍品用材料，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有材料的強(qiáng)度已無(wú)法滿(mǎn)足其正常工作。公司科技人員與鋼廠(chǎng)共同研制了低合金超高強(qiáng)度鋼管，保證了產(chǎn)品對(duì)原材料高強(qiáng)度、高韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力。4.軍工新材料的發(fā)展趨勢(shì)

從今后軍工企業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，用于軍事工業(yè)的新材料要求具有較高的技術(shù)含量，世界范圍內(nèi)的軍用新材料正向高功能化、超高功能化、復(fù)合輕量和智能化的方向發(fā)展。

隨著軍事工業(yè)對(duì)高強(qiáng)度、低密度材料需求的日益迫切，鈦合金的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程顯著加快。在國(guó)外，先進(jìn)飛機(jī)上鈦材重量已達(dá)到飛機(jī)結(jié)構(gòu)總重的30％-35％。軍事高技術(shù)的發(fā)展要求材料不再是單一的結(jié)構(gòu)材料．在這種條件下。軍用復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生。2l世紀(jì)復(fù)合材料的發(fā)展方向是低成本、高性能、多功能和智能化。

納米技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它不僅涉及到現(xiàn)有的一切基礎(chǔ)性科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，而且在軍事工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景[5]。隨著未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)突發(fā)性的急劇增大，各種探測(cè)手段越來(lái)越先進(jìn)。為適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，隱身技術(shù)在軍事領(lǐng)域占有十分重要的地位。納米材料對(duì)雷達(dá)波的吸收率較高，從而為兵器隱身技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 盧清萍．新材料概論[M]．長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2009.[2] 李麗，王斌．軍用新材料技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展[J]．科學(xué)時(shí)代，2010，(3)：26-27 [3] 唐全波等.鎂合金在先進(jìn)兵器中的應(yīng)用[J].先進(jìn)制造與材料應(yīng)用技術(shù),2007,15(4)：45-47 [4] 彭艷萍．軍用新材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]．材料導(dǎo)報(bào)，2000，14(2)：14-16 [5] 江惠民．納米技術(shù)及其在新材料領(lǐng)域中的應(yīng)用與展望[J]．中國(guó)陶瓷，2003，39(6)：49-51

第三篇：新材料在軍工方面的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

新材料在軍工方面的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

摘要：隨著現(xiàn)代軍事科技的不斷發(fā)展，促使各國(guó)對(duì)武器裝備的性能提出了更高的要求。由于軍用新材料能夠滿(mǎn)足武器材料強(qiáng)韌化、輕量化、多功能化和高效化的發(fā)展要求，促使軍工新材料的研究十分繁榮。本文主要綜述了國(guó)內(nèi)外軍用結(jié)構(gòu)新材料和功能新材料的研究進(jìn)展，并對(duì)未來(lái)軍用新材料的研究趨勢(shì)進(jìn)行了總結(jié)。關(guān)鍵詞：軍用新材料，鈦合金，高強(qiáng)度鋼，納米隱身材料，磁性材料 前 沿

新材料是指那些新出現(xiàn)或正在發(fā)展中的具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異性能的材料。新材料的研制、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用不僅構(gòu)成對(duì)高技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)力，而且也成為衡量一個(gè)國(guó)家科技水品的高低的重要標(biāo)志。因此，新材料是技術(shù)革命與創(chuàng)新的基石，是社會(huì)現(xiàn)代化的先導(dǎo)?，F(xiàn)代高新技術(shù)對(duì)新材料的依賴(lài)越來(lái)越多，這使得發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家都爭(zhēng)相將新材料列為高新技術(shù)優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)，各國(guó)都采取各種措施，力爭(zhēng)搶占新材料技術(shù)的“制高點(diǎn)”[1]。

新材料的出現(xiàn)一方面對(duì)經(jīng)濟(jì)有著巨大的促進(jìn)作用，自從20世紀(jì)80年代以來(lái)，新材料在整個(gè)世界貿(mào)易中所占的比例逐年遞增，而且還促進(jìn)了與新材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。因?yàn)橛辛诵虏牧献龌A(chǔ)，信息、生物工程、新能源、激光、海洋開(kāi)發(fā)和空間技術(shù)作為促進(jìn)生產(chǎn)、振興經(jīng)濟(jì)、增強(qiáng)綜合國(guó)力的高技術(shù)群和高知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)能夠繁榮發(fā)展[1]。由此可見(jiàn)，新材料是未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性力量。另一方面，新材料的出現(xiàn)和應(yīng)用又為國(guó)防安全提供了保證。國(guó)防科一直都是高、精、尖技術(shù)的集合，新材料是高技術(shù)的先導(dǎo)和基礎(chǔ)。納米材料出現(xiàn)使微型武器出現(xiàn)在戰(zhàn)場(chǎng)，先進(jìn)高分子材料出現(xiàn)使洲際導(dǎo)彈的出現(xiàn)成為可能，新型鋰離子電池材料的出現(xiàn)讓“無(wú)人機(jī)”出現(xiàn)在人們的視野，而非晶軟磁合金材料大大提高了一些精密武器的工作環(huán)境。由此可見(jiàn)，新材料也是軍事工業(yè)發(fā)展的重要促進(jìn)力量，是新型武器裝備的物質(zhì)基礎(chǔ), 也是當(dāng)今世界軍事領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。所以，對(duì)新材料在軍工方面的研究現(xiàn)狀總結(jié)和發(fā)展趨勢(shì)的展望，對(duì)促進(jìn)我國(guó)軍事工業(yè)的發(fā)展有重大意義。軍用結(jié)構(gòu)材料

軍用新材料按材料性能和用途可分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類(lèi), 主要應(yīng)用于航空工業(yè)、航天工業(yè)、兵器工業(yè)和船艦工業(yè)中。結(jié)構(gòu)材料主要是利用材料的力學(xué)和理化性能，以滿(mǎn)足高強(qiáng)度、高剛度、高硬度、耐高溫、耐磨、耐蝕和抗輻射等性能要求, 目前在軍事領(lǐng)域應(yīng)用的結(jié)構(gòu)材料主要有以下幾類(lèi)。2.1 先進(jìn)金屬結(jié)構(gòu)材料

2.1.1 變形鎂合金

變形鎂合金有很高的比強(qiáng)度、比剛度和塑性，是航空航天領(lǐng)域中最有前途的金屬結(jié)構(gòu)材料之一，座艙架、吸氣管、導(dǎo)彈艙段、壁板、蒙皮、直升機(jī)上機(jī)閘等大都采用鎂理合金制件。有研究表明采用鎂合金部件代替鋁合金，可以解決鋁合金機(jī)翼的疲勞問(wèn)題。目前，對(duì)于鎂合金的研究和開(kāi)發(fā)已基本成熟，多個(gè)品牌的變形鎂合金已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)。例如：耐熱鎂合金、耐蝕鎂合金、阻燃鎂合金、高強(qiáng)韌鎂合金以及超輕變形Mg-Li合金。其中，鎂鋰合金的研究十分活躍，美國(guó)、日本、俄羅斯在理論和應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面都做了不少研究，我國(guó)也有一些單位進(jìn)行前期研究，如東北大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)。目前主要應(yīng)用在殲擊機(jī)和槍械方面。如噴氣式殲擊機(jī)“洛克希德F-80”以及“B-36”轟炸機(jī)都應(yīng)用這類(lèi)鎂合金。耐熱鎂合金目前主要在往稀土鎂合金方向研究，如美國(guó)開(kāi)發(fā)的QE22和 WE44鎂合金具有相當(dāng)高的高溫強(qiáng)度，以運(yùn)用到直徑1m的“維熱爾”火箭殼體的制作上，提高了其飛行性能。阻燃鎂合金目前的研究也是向稀土化方向發(fā)展。這方面上海交通大學(xué)輕合金精密成型國(guó)家工程研究中心研究成果豐碩，他們開(kāi)發(fā)出的加入鈹和稀土元素的鎂合金已成功的應(yīng)用到了轎車(chē)變速箱殼蓋的工業(yè)試驗(yàn)，相信在武器要求強(qiáng)量化背景下，這種鎂合金在軍事工業(yè)上會(huì)有很大的應(yīng)用前景[2]。2.1.2 先進(jìn)鈦合金

鈦是20世紀(jì)80 年代走向工業(yè)化生產(chǎn)的一種重要金屬。也是一種對(duì)經(jīng)濟(jì)和國(guó)防具有重要意義的新型金屬。鈦合金與鎂合金相似，它密度小、強(qiáng)度高、耐高溫和抗腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天和軍事領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用，包括軍用、民用飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)彈。艦艇、核反應(yīng)堆以及輕型火炮等。為了擴(kuò)大鈦合金在軍事方面的用途，主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究[3]。（1）高強(qiáng)韌性，美國(guó)開(kāi)發(fā)的Ti1023鈦合金抗拉強(qiáng)度高、斷裂韌性高、耐疲勞性好、鍛造性能優(yōu)良，已應(yīng)用在B777飛機(jī)起落架系統(tǒng)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑儲(chǔ)箱和導(dǎo)管等部件。另外美國(guó)鈦金屬公司Timet分部研制的一種新型抗氧化、超高強(qiáng)鈦合金β21S在690℃具有良好的抗氧化性能，可在540℃下長(zhǎng)期工作。冷、熱加工性能優(yōu)良，可制成0.064mm的箔材。已被美國(guó)國(guó)家宇航局確定用作硅/鈦復(fù)合材料的基體材料，并將用于美國(guó)航天飛機(jī)的機(jī)身和機(jī)翼壁板。（2）耐高溫性，這項(xiàng)工作開(kāi)始于20世紀(jì)50年代初期，英國(guó)、美國(guó)和俄羅斯在這方面具有先進(jìn)水平，英國(guó)的IMI829、IMI834鈦合金，美國(guó)的Ti100、俄羅斯的BT18Y、BT36、BT37已經(jīng)用在了軍用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上。（3）阻燃性，20世紀(jì)80年代美國(guó)的兩 2 家公司研制出對(duì)持續(xù)燃燒不敏感的鈦合金Alloy C（Ti-1270），它具有較高的室溫強(qiáng)度，并具有良好的室溫和高溫塑性、蠕變和疲勞性能，已用于F119發(fā)動(dòng)機(jī)。我國(guó)研制的Ti-40阻燃性能與美國(guó)的Ti-1270相當(dāng)，也用于我國(guó)新型的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上。我國(guó)的600℃高溫鈦合金TI60還處于研制階段。2.1.3超高強(qiáng)度鋼

超高強(qiáng)度鋼是屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別超過(guò)1200 Mpa 和1400 Mpa的鋼, 它是為了滿(mǎn)足飛機(jī)結(jié)構(gòu)上要求高比強(qiáng)度的材料而研究和開(kāi)發(fā)的。Aermetl00是美國(guó)Carpenter技術(shù)公司研制的高合金超高強(qiáng)度鋼。已披用于F-

22、F-18E/F等先進(jìn)飛機(jī)的起落架。美國(guó)近期又開(kāi)發(fā)出一種后繼鋼，稱(chēng)Aermet 310，比Aermet100強(qiáng)度高10％，KIc達(dá)70MPa。SFGHITEN、NANOHITEN、ERW和HISTORY是日本JFE公司最近開(kāi)發(fā)出的幾種高強(qiáng)度鋼。其中SFGHITEN為含Nb系列高強(qiáng)度IF鋼板，主要應(yīng)用對(duì)象是汽車(chē)車(chē)身外板, NANOHITEN是強(qiáng)度級(jí)別為780MPa的熱軋鋼板,其特點(diǎn)是塑性好、擴(kuò)孔率高，具有優(yōu)良的翻邊成形性能和穩(wěn)定的力學(xué)性能。可應(yīng)用于各類(lèi)加強(qiáng)件、臂類(lèi)與梁類(lèi)零件。ERW和HISTORY是JFE針對(duì)飛機(jī)懸架系零部件開(kāi)發(fā)的高強(qiáng)度鋼管，強(qiáng)度級(jí)別也是780 MPa。該材料具有良好的液壓成形性能。已開(kāi)始應(yīng)用于飛機(jī)懸架系統(tǒng)的臂類(lèi)零件。Stelco公司最近開(kāi)發(fā)出了一種代號(hào)為SteIR MM的高強(qiáng)度微合金，具有良好的斷裂韌性，經(jīng)試驗(yàn)其斷裂韌性比普通鋼高22%左右，并已投放市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)、直升機(jī)傳動(dòng)材料技術(shù)十分落后，北京航空材料研究院已自主開(kāi)發(fā)出適應(yīng)某型號(hào)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的剛強(qiáng)度鋼[4]。2.1.4 金屬間化合物

金屬間化合物材料技術(shù)仍處在探索發(fā)展階段，美國(guó)GE公司將Ti-48Al-2Nb-2Crγ型合金精鑄成CF6—80CZ發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片．地面試車(chē)取得成功?；萜展疽矓M根據(jù)Caesar計(jì)劃在F119發(fā)動(dòng)機(jī)上試車(chē)。對(duì)鎳鋁化臺(tái)物也在進(jìn)行廣泛的研究工作，俄羅斯近年開(kāi)發(fā)成功了BKHA-1B和BKHA-2M．前者以Nl3Al為基、后者以N3Al+NaAl為基。已分別用于發(fā)動(dòng)機(jī)靜子葉片和導(dǎo)向葉片涂層材料。國(guó)外在鈮基體中加入Si，形成Nb3Si或Nb 3Si2金屬間化合物。作為增強(qiáng)體，形成Nb-Si復(fù)合材料，其耐溫能力比單晶合金提高

200～300℃[5]。

2.2 復(fù)合材料

材料科學(xué)的發(fā)展造就了高強(qiáng)度、高模量、低比重的碳纖維，從而掀開(kāi)了先進(jìn)復(fù)合材料的時(shí)代。日本于1955年首先發(fā)明了聚丙烯腈（PAN）基碳纖維，并于60年代初進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)，70年代中期誕生了以碳纖維為增強(qiáng)相的先進(jìn)復(fù)合材料。碳基 3 增強(qiáng)具有無(wú)可比擬的高比強(qiáng)度及高比剛度性質(zhì)及耐腐蝕、耐疲勞特性，非常適用于航空飛機(jī)和航天飛機(jī)。PAN 碳基纖維較早時(shí)候是T300級(jí)別的用于武器裝備上，20世紀(jì)60年代末，美國(guó)開(kāi)發(fā)出了硼纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，1971年成功應(yīng)用于F-14戰(zhàn)斗機(jī)尾翼上，此后又有F-

15、F-

16、米格-

29、幻影2000、F/A-18等復(fù)合材料尾翼問(wèn)世。此時(shí)一般一架軍用飛機(jī)的垂尾、平尾全采用復(fù)合材料，可占總重的5%左右。經(jīng)過(guò)以后的發(fā)展，目前的飛機(jī)上復(fù)合材料用量到20%～50%不等，如美國(guó)的B-2戰(zhàn)斗機(jī)大約占50%左右，機(jī)身大部分為復(fù)合材料[5]。

復(fù)合材料除了在軍用飛機(jī)上有突出貢獻(xiàn)，在導(dǎo)彈彈頭上也大量應(yīng)用，復(fù)合材料最早應(yīng)用在導(dǎo)彈彈頭的是層壓玻璃/酚醛復(fù)合材料，后來(lái)發(fā)現(xiàn)不足，產(chǎn)生了模壓高硅氧/酚醛。目前，科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了更好的碳/碳復(fù)合材料, 碳/碳復(fù)合材料具有低密度(<2.0g/cm3)、高比強(qiáng)、高比模量、高導(dǎo)熱性、低膨脹系數(shù)，以及抗熱沖擊性能好、尺寸穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，是目前在1650℃以上應(yīng)用的唯一備選材料，最高理論溫度更高達(dá)2600℃，因此被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的高溫材料。近期研制的導(dǎo)彈頭帽幾乎都采用了碳/碳復(fù)合材料。目前為了提高導(dǎo)彈的打擊能力，由開(kāi)發(fā)出碳/酚醛復(fù)合材料用作導(dǎo)彈彈頭的防熱層。另外在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管上，復(fù)合材料也不短改進(jìn)，從最早的金屬到后來(lái)的金屬/非金屬，現(xiàn)在一開(kāi)始使用碳/碳復(fù)合材料，使導(dǎo)彈的性能得到很大的提高[6]。

陶瓷及陶瓷基復(fù)合材料具有高耐熱性、低密度、良好的高溫抗氧化性、抗腐蝕性和耐磨性等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪前溫度，進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比和降低燃料消耗具有重要作用。因此，高溫結(jié)構(gòu)陶瓷及其陶瓷基復(fù)合材料(CMC)的研究成為高推重比航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。美國(guó)早在1995年就用陶瓷基復(fù)合材料制造出了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室浮璧，并成功應(yīng)用于XTC-65核心機(jī)中；法國(guó)在大量研究工作的基礎(chǔ)上，將陶瓷基復(fù)合材料技術(shù)用于Rafale飛機(jī)的M88燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴閥；英國(guó)羅羅公司對(duì)陶瓷基復(fù)合材料的第一步目標(biāo)是發(fā)展能在1200℃工作的陶瓷基復(fù)合材料，使現(xiàn)在的遄達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)減重10％左右。目前，陶瓷基復(fù)合材料一直在改性研究上，碳纖維改性是最近研究的熱點(diǎn)，用日本碳素公司生產(chǎn)的Hi-Nicalon纖維及道康寧公司開(kāi)發(fā)的Sytramic纖維改性獲得了較好結(jié)果[7][8]。軍用功能材料

3.1 納米隱身材料

美、俄、法等軍事強(qiáng)國(guó)都把納米隱身材料作為新一代的隱身材料進(jìn)行探索和研究, 并對(duì)納米材料的微波電磁譜理論、材料系列、制備方法、性能表征等進(jìn)行了系統(tǒng) 研究, 研制出了多種不同結(jié)構(gòu)的納米隱身材料, 取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

1995年, 日本采用納米碳管與磁性吸收劑復(fù)合, 設(shè)計(jì)了納米材料吸波涂層, 吸波性能有一定的提高, 在此基礎(chǔ)上, 具有更明顯的形狀、磁晶、應(yīng)力各向異性的二維納米結(jié)構(gòu)磁性金屬薄膜逐漸引起了人們的重視。

20世紀(jì)末, 美國(guó)研制出的“超黑粉”納米隱身材料, 對(duì)雷達(dá)波吸收率達(dá)到99%, 這種“超黑粉”納米隱身材料實(shí)際上是用納米石墨做吸收劑制成的石墨熱塑性復(fù)合材料和石墨環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料, 不僅吸收率大, 而且在低溫下仍保持良好的韌性。

2000年俄羅斯成功利用了納米晶體膜的高磁損耗和高磁導(dǎo)率特性, 制備了20nm 的超薄型多層膜毫米波吸波材料 , 具有良好的隱身效果。

法國(guó)研制的一種磁性多層膜寬頻帶納米隱身材料, 它是由粘結(jié)劑和納米級(jí)微屑填充材料構(gòu)成, 能夠吸收超高頻的電磁波, 納米級(jí)由超薄不定型磁性薄層及絕緣層構(gòu)成, 非晶態(tài)磁性材料層為具有高磁導(dǎo)率的鐵磁性材料, 層厚度為3nm,絕緣層為碳或者無(wú)機(jī)材料, 厚度為5nm,在50MHz～50GHz頻率范圍內(nèi)具有良好的吸波性能[9][10]。

國(guó)內(nèi)從20世紀(jì)80年代末也一直關(guān)注納米材料用于雷達(dá)波隱身的可能性, 在納米隱身機(jī)理的理論研究和實(shí)驗(yàn)研究方面均有所進(jìn)展。成都電子科技大學(xué)研制的納米針形磁性金屬粉多層納米膜復(fù)合吸波材料, 通過(guò)改變納米針形磁性金屬粉成分, 可以有效地控制其頻率特性, 有利于展寬吸收頻帶。南京大學(xué)、華中科技大學(xué)在納米物性研究的基礎(chǔ)上, 理論上論證了采用納米磁性多層膜提高隱身材料吸波效果的可行性, 并采用磁控濺射技術(shù)試制了納米晶薄膜, 在4GHz～6GHz, 磁導(dǎo)率μ"可達(dá)到 40左右, 比磁性微米吸收劑提高了10倍[10]。

3.2 磁性材料

磁性材料作為新材料的一種，也是發(fā)展非常迅速的基礎(chǔ)功能材料，其功能、結(jié)構(gòu)、用途也是十分廣泛的。而其在軍事領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用更是成為各國(guó)強(qiáng)化軍事優(yōu)勢(shì)的重要手段。

美國(guó)作為軍事大國(guó)，其科技十分發(fā)達(dá)，在微波領(lǐng)域尤其如此。美國(guó)軍方2003年與IBM等公司合作研究用于雷達(dá)報(bào)警系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、艦載防御導(dǎo)彈、PAC-3導(dǎo)彈等的磁性材料，取得可喜進(jìn)展。2004年IBM微電子公司發(fā)布了兩條標(biāo)準(zhǔn)IC生產(chǎn)線(xiàn)，包括功率放大器和電壓控制振蕩器。2006年8月，美國(guó)東北大學(xué)研制出一種磁性材料。這種磁性陶制薄膜材料具有一種自發(fā)磁矩，可以有效降低雷達(dá)對(duì)磁體的需求。美國(guó)新近成立的VIDA產(chǎn)品公司集中研究高Q、寬調(diào)諧濾波器、振蕩器和頻率合成器的軍事和商業(yè)應(yīng)用。在新武器電磁炮方面，美國(guó)也已經(jīng)取得了成果。

在日本，對(duì)磁性材料的研究也十分活躍。大同特殊鋼公司近年開(kāi)發(fā)出撓性電磁波吸收體“DPR”系列，其主要特點(diǎn)是高溫環(huán)境下抗電磁干擾，可滿(mǎn)足電子機(jī)器、光纖通信多方面需求。日立金屬公司生產(chǎn)的“Finemet”納米晶磁性材料，主要用于電子機(jī)器防干擾共態(tài)扼流圈。戶(hù)佃工業(yè)公司與明治大學(xué)共同研制成由Co、Ni和氧化鐵組成的只有30～40nm的納米磁粉，可獲得239～542kA/m(3000～6800 Oe)的矯頑力，并可以在50℃保持1 000h的熱穩(wěn)性。川崎鋼鐵公司新近開(kāi)發(fā)出電磁線(xiàn)材，可用于倒相電路中的變壓器或扼流圈，滿(mǎn)足了電磁器件小型化、異型化需求。

印度從2003年1月起實(shí)施“薩姆尤科塔”電子戰(zhàn)計(jì)劃。計(jì)劃中用的重要設(shè)施一拉簡(jiǎn)德拉相控陣?yán)走_(dá)，由印度巴拉特電子有限公司生產(chǎn)。該技術(shù)的有效使用壽命將持續(xù)到2020年。印度陸軍官員稱(chēng)，首批26輛電子戰(zhàn)車(chē)輛已交付陸軍并投入使用。韓國(guó)也在加緊研發(fā)。目前磁性材料的領(lǐng)域主要有軟磁鐵氧體、永磁鐵氧體、磁介質(zhì)、非晶磁芯等方面。俄羅斯SPA Ferrite公司研制的磁性材料已用于毫米波器件，大功率器件，鐵氧體移相器上，SRPC“ISTOK”公司研制的材料在嵌入式微帶和帶線(xiàn)環(huán)行器和隔離器，同軸環(huán)行器，毫米波波導(dǎo)環(huán)行器和隔離器，高功率毫米波和厘米波環(huán)行器上廣泛應(yīng)用。

在歐洲，歐盟研究了微波真空器件用碳納米管，微波與先進(jìn)CMOS（補(bǔ)充型金屬氧化物）技術(shù)集成，微電機(jī)系統(tǒng)集成相陣天線(xiàn)等。英國(guó)Belfast大學(xué)高頻電子研究小組的典型研究項(xiàng)目包括毫米波前端和集成自追蹤天線(xiàn)用的靈敏結(jié)構(gòu)，其中關(guān)鍵技術(shù)是研制具有低反射損耗的空間移相器。英國(guó)Loughborough大學(xué)的無(wú)線(xiàn)通信研究小組主要研究天線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)，包括在移動(dòng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)、微波和毫米波工程中的應(yīng)用[11][12]。

3.3 電子信息材料

2006年8月, 美國(guó)喬治亞州技術(shù)學(xué)院研制出一種新型液晶聚合體材料(LCP), 并正在實(shí)驗(yàn)測(cè)試。這種超薄、像塑膠一樣的材料具有輕質(zhì)和柔軟的特性, 比傳統(tǒng)材料的性能更優(yōu)異, 可應(yīng)用于電路板、相控陣天線(xiàn)等各種領(lǐng)域。

2006年10月, 美國(guó)利弗莫爾·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研制出一種能夠提高太陽(yáng)能電池板功率的新型半導(dǎo)體材料。應(yīng)用該材料能比傳統(tǒng)材料獲取更多頻譜的太陽(yáng)能, 利用率可達(dá)45%, 而傳統(tǒng)的單晶半導(dǎo)體材料是25%, 傳統(tǒng)的多晶半導(dǎo)體材料為39%, 有望替代在衛(wèi)星上應(yīng)用的昂貴的鋅錳碲合金材料。

美國(guó)IBM公司和喬治亞州技術(shù)學(xué)院聯(lián)合研制出一種新型硅-鍺半導(dǎo)體材料。采用此材料制造成的晶體管運(yùn)行頻率超過(guò)500GHz。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試, 材料性能在超低溫度 6 下仍然達(dá)到預(yù)定的期望值。該材料制成的超高頻率硅-鍺半導(dǎo)體材料電路可應(yīng)用于通信、防務(wù)、航天、遙感等諸多潛在的應(yīng)用領(lǐng)域[13]。研究展望

新材料的研究發(fā)展水平與一個(gè)國(guó)家的高技術(shù)以及國(guó)防建設(shè)的發(fā)展有著密切關(guān)系。而新材料在軍工的研究任然十分活躍，目前的國(guó)內(nèi)外研究水平已經(jīng)取得了不少的成果，但是，在要求武器裝備輕量化、性能高效化、智能化的現(xiàn)在，新材料還應(yīng)該向以下趨勢(shì)發(fā)展。

（1）在金屬結(jié)構(gòu)材料方面，主要發(fā)展高純度、高強(qiáng)度、高韌性和耐高溫以及低密度的金屬結(jié)構(gòu)材料，積極開(kāi)發(fā)低成本合金。

（2）超高強(qiáng)度鋼的發(fā)展趨勢(shì)是在保證超高強(qiáng)度的同時(shí), 不斷提高韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力。

（3）對(duì)于金屬間化合物應(yīng)該致力于研究合金化和復(fù)合化研究，用以解決其低溫脆性和高溫強(qiáng)度偏低的缺陷。

（4）目前陶瓷結(jié)構(gòu)材料存在的主要問(wèn)題是脆性高、成本高和加工困難, 發(fā)展方向是采用CVI 技術(shù)和納米技術(shù)制造高性能陶瓷。

（5）復(fù)合材料方面，應(yīng)該加大新型復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)，提高材料的環(huán)保性能，可靠性能，智能性。

（6）軍用功能材料的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是功能復(fù)合型材料，因此，各種功能材料在復(fù)合功能材料的研究是很有必要的。

總的來(lái)說(shuō)，軍用新材料的發(fā)展趨勢(shì)是種類(lèi)增多, 成本降低, 性能提高。材料通用化和標(biāo)準(zhǔn)化以及新型的加工工藝手段可以提高產(chǎn)品的使用壽命并且可以簡(jiǎn)化維修，也是未來(lái)軍用材料研究的重點(diǎn)[14]。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭子樵.新材料概論[M].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2009 [2] 張治民.變形鎂合金應(yīng)用研究與發(fā)展[A].中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鎂業(yè)分會(huì)第十三屆年會(huì)論文集[C], 銀川, 2010.[3] 黃德民.新材料在現(xiàn)代魚(yú)雷技術(shù)中的應(yīng)用于發(fā)展[J].魚(yú)雷技術(shù)，2004.12（2）[4] 彭艷萍.軍用新材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（待續(xù)）[J].材料導(dǎo)報(bào)，2000.14（1）[5] 李曉紅.淺談航空新材料與飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展[J].中國(guó)軍轉(zhuǎn)民，2008.10 [6] 張衛(wèi)東.裝甲材料的發(fā)展歷程[J].國(guó)外坦克，2006.10 [7] 陳統(tǒng).新材料在兵器中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代兵器，1990 [8] 劉薇，楊軍.裝甲防護(hù)材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].熱加工工藝，2011.40（2）

[9] 于海濤，莊海燕，等.納米隱身材料的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，2011.26（1）[10] 賴(lài)高惠.軍用納米技術(shù)[J].化工新材料，2006.34（3）

[11] 楊仁富，馬昌貴.國(guó)外軍事領(lǐng)域磁性材料研究動(dòng)態(tài)[J].新材料產(chǎn)業(yè)，2005.4 [12] 翁興園，張繼松，王燕明.非晶軟磁合金材料的市場(chǎng)前景和發(fā)展方向[J].材料導(dǎo)報(bào)，2003.5 [13] 王家勝.2006年世界航天新材料發(fā)展綜述[J].中國(guó)航天，2007,03 [14] 李漢海，唐振宇，梁龍喜.野戰(zhàn)工事新材料技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展[A] 中國(guó)±木工程學(xué)會(huì)防護(hù)工程分會(huì)第九次學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C]，北京，2004.

第四篇：新材料在軍工方面的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

新材料在軍工方面的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

摘要：隨著現(xiàn)代軍事科技的不斷發(fā)展，促使各國(guó)對(duì)武器裝備的性能提出了更高的要求。由于軍用新材料能夠滿(mǎn)足武器材料強(qiáng)韌化、輕量化、多功能化和高效化的發(fā)展要求，促使軍工新材料的研究十分繁榮。本文主要綜述了國(guó)內(nèi)外軍用結(jié)構(gòu)新材料和功能新材料的研究進(jìn)展，并對(duì)未來(lái)軍用新材料的研究趨勢(shì)進(jìn)行了總結(jié)。關(guān)鍵詞：軍用新材料，鈦合金，高強(qiáng)度鋼，納米隱身材料，磁性材料 前 沿

新材料是指那些新出現(xiàn)或正在發(fā)展中的具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異性能的材料。新材料的研制、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用不僅構(gòu)成對(duì)高技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)力，而且也成為衡量一個(gè)國(guó)家科技水品的高低的重要標(biāo)志。因此，新材料是技術(shù)革命與創(chuàng)新的基石，是社會(huì)現(xiàn)代化的先導(dǎo)。現(xiàn)代高新技術(shù)對(duì)新材料的依賴(lài)越來(lái)越多，這使得發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家都爭(zhēng)相將新材料列為高新技術(shù)優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)，各國(guó)都采取各種措施，力爭(zhēng)搶占新材料技術(shù)的“制高點(diǎn)”[1]。

新材料的出現(xiàn)和應(yīng)用又為國(guó)防安全提供了保證。國(guó)防科一直都是高、精、尖技術(shù)的集合，新材料是高技術(shù)的先導(dǎo)和基礎(chǔ)。納米材料出現(xiàn)使微型武器出現(xiàn)在戰(zhàn)場(chǎng)，先進(jìn)高分子材料出現(xiàn)使洲際導(dǎo)彈的出現(xiàn)成為可能，新型鋰離子電池材料的出現(xiàn)讓“無(wú)人機(jī)”出現(xiàn)在人們的視野，而非晶軟磁合金材料大大提高了一些精密武器的工作環(huán)境。由此可見(jiàn)，新材料也是軍事工業(yè)發(fā)展的重要促進(jìn)力量，是新型武器裝備的物質(zhì)基礎(chǔ), 也是當(dāng)今世界軍事領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。所以，對(duì)新材料在軍工方面的研究現(xiàn)狀總結(jié)和發(fā)展趨勢(shì)的展望，對(duì)促進(jìn)我國(guó)軍事工業(yè)的發(fā)展有重大意義。軍用結(jié)構(gòu)材料

軍用新材料按材料性能和用途可分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類(lèi), 主要應(yīng)用于航空工業(yè)、航天工業(yè)、兵器工業(yè)和船艦工業(yè)中。結(jié)構(gòu)材料主要是利用材料的力學(xué)和理化性能，以滿(mǎn)足高強(qiáng)度、高剛度、高硬度、耐高溫、耐磨、耐蝕和抗輻射等性能要求, 目前在軍事領(lǐng)域應(yīng)用的結(jié)構(gòu)材料主要有以下幾類(lèi)。

2.1 先進(jìn)金屬結(jié)構(gòu)材料

2.1.1 變形鎂合金

變形鎂合金有很高的比強(qiáng)度、比剛度和塑性，是航空航天領(lǐng)域中最有前途的金屬結(jié)構(gòu)材料之一，座艙架、吸氣管、導(dǎo)彈艙段、壁板、蒙皮、直升機(jī)上機(jī)閘等大都采用鎂理合金制件。有研究表明采用鎂合金部件代替鋁合金，可以解決鋁合金機(jī)翼 的疲勞問(wèn)題。目前，對(duì)于鎂合金的研究和開(kāi)發(fā)已基本成熟，多個(gè)品牌的變形鎂合金已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)。例如：耐熱鎂合金、耐蝕鎂合金、阻燃鎂合金、高強(qiáng)韌鎂合金以及超輕變形Mg-Li合金。其中，鎂鋰合金的研究十分活躍，美國(guó)、日本、俄羅斯在理論和應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面都做了不少研究，我國(guó)也有一些單位進(jìn)行前期研究，如東北大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)。目前主要應(yīng)用在殲擊機(jī)和槍械方面。如噴氣式殲擊機(jī)“洛克希德F-80”以及“B-36”轟炸機(jī)都應(yīng)用這類(lèi)鎂合金。耐熱鎂合金目前主要在往稀土鎂合金方向研究，如美國(guó)開(kāi)發(fā)的QE22和 WE44鎂合金具有相當(dāng)高的高溫強(qiáng)度，以運(yùn)用到直徑1m的“維熱爾”火箭殼體的制作上，提高了其飛行性能。阻燃鎂合金目前的研究也是向稀土化方向發(fā)展。2.1.2 先進(jìn)鈦合金

鈦是20世紀(jì)80 年代走向工業(yè)化生產(chǎn)的一種重要金屬。也是一種對(duì)經(jīng)濟(jì)和國(guó)防具有重要意義的新型金屬。鈦合金與鎂合金相似，它密度小、強(qiáng)度高、耐高溫和抗腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天和軍事領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用，包括軍用、民用飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)彈。艦艇、核反應(yīng)堆以及輕型火炮等。為了擴(kuò)大鈦合金在軍事方面的用途，主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究。（1）高強(qiáng)韌性，美國(guó)開(kāi)發(fā)的Ti1023鈦合金抗拉強(qiáng)度高、斷裂韌性高、耐疲勞性好、鍛造性能優(yōu)良，已應(yīng)用在B777飛機(jī)起落架系統(tǒng)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑儲(chǔ)箱和導(dǎo)管等部件。（2）耐高溫性，這項(xiàng)工作開(kāi)始于20世紀(jì)50年代初期，英國(guó)、美國(guó)和俄羅斯在這方面具有先進(jìn)水平，英國(guó)的IMI829、IMI834鈦合金，美國(guó)的Ti100、俄羅斯的BT18Y、BT36、BT37已經(jīng)用在了軍用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上。（3）阻燃性，20世紀(jì)80年代美國(guó)的兩家公司研制出對(duì)持續(xù)燃燒不敏感的鈦合金Alloy C（Ti-1270），它具有較高的室溫強(qiáng)度，并具有良好的室溫和高溫塑性、蠕變和疲勞性能，已用于F119發(fā)動(dòng)機(jī)。我國(guó)研制的Ti-40阻燃性能與美國(guó)的Ti-1270相當(dāng)，也用于我國(guó)新型的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上。2.1.3超高強(qiáng)度鋼

超高強(qiáng)度鋼是屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別超過(guò)1200 Mpa 和1400 Mpa的鋼, 它是為了滿(mǎn)足飛機(jī)結(jié)構(gòu)上要求高比強(qiáng)度的材料而研究和開(kāi)發(fā)的。Aermetl00是美國(guó)Carpenter技術(shù)公司研制的高合金超高強(qiáng)度鋼。已披用于F-

22、F-18E/F等先進(jìn)飛機(jī)的起落架。美國(guó)近期又開(kāi)發(fā)出一種后繼鋼，稱(chēng)Aermet 310，比Aermet100強(qiáng)度高10％，,其特點(diǎn)是塑性好、擴(kuò)孔率高，具有優(yōu)良的翻邊成形性能和穩(wěn)定的力學(xué)性能?？蓱?yīng)用于各類(lèi)加強(qiáng)件、臂類(lèi)與梁類(lèi)零件。ERW和HISTORY是JFE針對(duì)飛機(jī)懸架系零部件開(kāi)發(fā)的高強(qiáng)度鋼管，強(qiáng)度級(jí)別也是780 MPa。該材料具有良好的液壓成形性能。已 2 開(kāi)始應(yīng)用于飛機(jī)懸架系統(tǒng)的臂類(lèi)零件。國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)、直升機(jī)傳動(dòng)材料技術(shù)十分落后，北京航空材料研究院已自主開(kāi)發(fā)出適應(yīng)某型號(hào)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的剛強(qiáng)度鋼。2.1.4 金屬間化合物

金屬間化合物材料技術(shù)仍處在探索發(fā)展階段，美國(guó)GE公司將Ti-48Al-2Nb-2Crγ型合金精鑄成CF6—80CZ發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片．地面試車(chē)取得成功。惠普公司也擬根據(jù)Caesar計(jì)劃在F119發(fā)動(dòng)機(jī)上試車(chē)。對(duì)鎳鋁化臺(tái)物也在進(jìn)行廣泛的研究工作，俄羅斯近年開(kāi)發(fā)成功了BKHA-1B和BKHA-2M．前者以Nl3Al為基、后者以N3Al+NaAl為基。已分別用于發(fā)動(dòng)機(jī)靜子葉片和導(dǎo)向葉片涂層材料。國(guó)外在鈮基體中加入Si，形成Nb3Si或Nb 3Si2金屬間化合物。作為增強(qiáng)體，形成Nb-Si復(fù)合材料，其耐溫能力比單晶合金提高

200～300℃。

2.2 復(fù)合材料

材料科學(xué)的發(fā)展造就了高強(qiáng)度、高模量、低比重的碳纖維，從而掀開(kāi)了先進(jìn)復(fù)合材料的時(shí)代。碳基增強(qiáng)具有無(wú)可比擬的高比強(qiáng)度及高比剛度性質(zhì)及耐腐蝕、耐疲勞特性，非常適用于航空飛機(jī)和航天飛機(jī)。PAN 碳基纖維較早時(shí)候是T300級(jí)別的用于武器裝備上，20世紀(jì)60年代末，美國(guó)開(kāi)發(fā)出了硼纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，1971年成功應(yīng)用于F-14戰(zhàn)斗機(jī)尾翼上，此后又有F-

15、F-

16、米格-

29、幻影2000、F/A-18等復(fù)合材料尾翼問(wèn)世。此時(shí)一般一架軍用飛機(jī)的垂尾、平尾全采用復(fù)合材料，可占總重的5%左右。經(jīng)過(guò)以后的發(fā)展，目前的飛機(jī)上復(fù)合材料用量到20%～50%不等，如美國(guó)的B-2戰(zhàn)斗機(jī)大約占50%左右，機(jī)身大部分為復(fù)合材料。

復(fù)合材料除了在軍用飛機(jī)上有突出貢獻(xiàn)，在導(dǎo)彈彈頭上也大量應(yīng)用，復(fù)合材料最早應(yīng)用在導(dǎo)彈彈頭的是層壓玻璃/酚醛復(fù)合材料，后來(lái)發(fā)現(xiàn)不足，產(chǎn)生了模壓高硅氧/酚醛。目前，科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了更好的碳/碳復(fù)合材料, 碳/碳復(fù)合材料具有低密度(<2.0g/cm3)、高比強(qiáng)、高比模量、高導(dǎo)熱性、低膨脹系數(shù)，以及抗熱沖擊性能好、尺寸穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，是目前在1650℃以上應(yīng)用的唯一備選材料，最高理論溫度更高達(dá)2600℃，因此被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的高溫材料。近期研制的導(dǎo)彈頭帽幾乎都采用了碳/碳復(fù)合材料。目前為了提高導(dǎo)彈的打擊能力，由開(kāi)發(fā)出碳/酚醛復(fù)合材料用作導(dǎo)彈彈頭的防熱層。另外在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管上，復(fù)合材料也不短改進(jìn)，從最早的金屬到后來(lái)的金屬/非金屬，現(xiàn)在一開(kāi)始使用碳/碳復(fù)合材料，使導(dǎo)彈的性能得到很大的提高。

陶瓷及陶瓷基復(fù)合材料具有高耐熱性、低密度、良好的高溫抗氧化性、抗腐蝕性和耐磨性等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪前溫度，進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比和 3 降低燃料消耗具有重要作用。因此，高溫結(jié)構(gòu)陶瓷及其陶瓷基復(fù)合材料(CMC)的研究成為高推重比航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。美國(guó)早在1995年就用陶瓷基復(fù)合材料制造出了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室浮璧，并成功應(yīng)用于XTC-65核心機(jī)中；法國(guó)在大量研究工作的基礎(chǔ)上，將陶瓷基復(fù)合材料技術(shù)用于Rafale飛機(jī)的M88燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴閥；英國(guó)羅羅公司對(duì)陶瓷基復(fù)合材料的第一步目標(biāo)是發(fā)展能在1200℃工作的陶瓷基復(fù)合材料，使現(xiàn)在的遄達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)減重10％左右。目前，陶瓷基復(fù)合材料一直在改性研究上，碳纖維改性是最近研究的熱點(diǎn)，用日本碳素公司生產(chǎn)的Hi-Nicalon纖維及道康寧公司開(kāi)發(fā)的Sytramic纖維改性獲得了較好結(jié)果。軍用功能材料

3.1 納米隱身材料

美、俄、法等軍事強(qiáng)國(guó)都把納米隱身材料作為新一代的隱身材料進(jìn)行探索和研究, 并對(duì)納米材料的微波電磁譜理論、材料系列、制備方法、性能表征等進(jìn)行了系統(tǒng)研究, 研制出了多種不同結(jié)構(gòu)的納米隱身材料, 取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

1995年, 日本采用納米碳管與磁性吸收劑復(fù)合, 設(shè)計(jì)了納米材料吸波涂層, 吸波性能有一定的提高, 在此基礎(chǔ)上, 具有更明顯的形狀、磁晶、應(yīng)力各向異性的二維納米結(jié)構(gòu)磁性金屬薄膜逐漸引起了人們的重視。

20世紀(jì)末, 美國(guó)研制出的“超黑粉”納米隱身材料, 對(duì)雷達(dá)波吸收率達(dá)到99%, 這種“超黑粉”納米隱身材料實(shí)際上是用納米石墨做吸收劑制成的石墨熱塑性復(fù)合材料和石墨環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料, 不僅吸收率大, 而且在低溫下仍保持良好的韌性。

2000年俄羅斯成功利用了納米晶體膜的高磁損耗和高磁導(dǎo)率特性, 制備了20nm 的超薄型多層膜毫米波吸波材料 , 具有良好的隱身效果。

法國(guó)研制的一種磁性多層膜寬頻帶納米隱身材料, 它是由粘結(jié)劑和納米級(jí)微屑填充材料構(gòu)成, 能夠吸收超高頻的電磁波, 納米級(jí)由超薄不定型磁性薄層及絕緣層構(gòu)成, 非晶態(tài)磁性材料層為具有高磁導(dǎo)率的鐵磁性材料, 層厚度為3nm,絕緣層為碳或者無(wú)機(jī)材料, 厚度為5nm,在50MHz～50GHz頻率范圍內(nèi)具有良好的吸波性能

[9][10]。

國(guó)內(nèi)從20世紀(jì)80年代末也一直關(guān)注納米材料用于雷達(dá)波隱身的可能性, 在納米隱身機(jī)理的理論研究和實(shí)驗(yàn)研究方面均有所進(jìn)展。成都電子科技大學(xué)研制的納米針形磁性金屬粉多層納米膜復(fù)合吸波材料, 通過(guò)改變納米針形磁性金屬粉成分, 可以有效地控制其頻率特性, 有利于展寬吸收頻帶。南京大學(xué)、華中科技大學(xué)在納米物性研究的基礎(chǔ)上, 理論上論證了采用納米磁性多層膜提高隱身材料吸波效果的可行性, 并采用磁控濺射技術(shù)試制了納米晶薄膜, 在4GHz～6GHz, 磁導(dǎo)率μ"可達(dá)到 40左 右, 比磁性微米吸收劑提高了10倍。

3.2 磁性材料

磁性材料作為新材料的一種，也是發(fā)展非常迅速的基礎(chǔ)功能材料，其功能、結(jié)構(gòu)、用途也是十分廣泛的。而其在軍事領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用更是成為各國(guó)強(qiáng)化軍事優(yōu)勢(shì)的重要手段。

美國(guó)作為軍事大國(guó)，其科技十分發(fā)達(dá)，在微波領(lǐng)域尤其如此。美國(guó)軍方2003年與IBM等公司合作研究用于雷達(dá)報(bào)警系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、艦載防御導(dǎo)彈、PAC-3導(dǎo)彈等的磁性材料，取得可喜進(jìn)展。2004年IBM微電子公司發(fā)布了兩條標(biāo)準(zhǔn)IC生產(chǎn)線(xiàn)，包括功率放大器和電壓控制振蕩器。2006年8月，美國(guó)東北大學(xué)研制出一種磁性材料。這種磁性陶制薄膜材料具有一種自發(fā)磁矩，可以有效降低雷達(dá)對(duì)磁體的需求。美國(guó)新近成立的VIDA產(chǎn)品公司集中研究高Q、寬調(diào)諧濾波器、振蕩器和頻率合成器的軍事和商業(yè)應(yīng)用。在新武器電磁炮方面，美國(guó)也已經(jīng)取得了成果。

在歐洲，歐盟研究了微波真空器件用碳納米管，微波與先進(jìn)CMOS（補(bǔ)充型金屬氧化物）技術(shù)集成，微電機(jī)系統(tǒng)集成相陣天線(xiàn)等。英國(guó)Belfast大學(xué)高頻電子研究小組的典型研究項(xiàng)目包括毫米波前端和集成自追蹤天線(xiàn)用的靈敏結(jié)構(gòu)，其中關(guān)鍵技術(shù)是研制具有低反射損耗的空間移相器。

3.3 電子信息材料

2006年8月, 美國(guó)喬治亞州技術(shù)學(xué)院研制出一種新型液晶聚合體材料(LCP), 并正在實(shí)驗(yàn)測(cè)試。這種超薄、像塑膠一樣的材料具有輕質(zhì)和柔軟的特性, 比傳統(tǒng)材料的性能更優(yōu)異, 可應(yīng)用于電路板、相控陣天線(xiàn)等各種領(lǐng)域。

2006年10月, 美國(guó)利弗莫爾·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研制出一種能夠提高太陽(yáng)能電池板功率的新型半導(dǎo)體材料。應(yīng)用該材料能比傳統(tǒng)材料獲取更多頻譜的太陽(yáng)能, 利用率可達(dá)45%, 而傳統(tǒng)的單晶半導(dǎo)體材料是25%, 傳統(tǒng)的多晶半導(dǎo)體材料為39%, 有望替代在衛(wèi)星上應(yīng)用的昂貴的鋅錳碲合金材料。

美國(guó)IBM公司和喬治亞州技術(shù)學(xué)院聯(lián)合研制出一種新型硅-鍺半導(dǎo)體材料。采用此材料制造成的晶體管運(yùn)行頻率超過(guò)500GHz。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試, 材料性能在超低溫度下仍然達(dá)到預(yù)定的期望值。該材料制成的超高頻率硅-鍺半導(dǎo)體材料電路可應(yīng)用于通信、防務(wù)、航天、遙感等諸多潛在的應(yīng)用領(lǐng)域。研究展望

新材料的研究發(fā)展水平與一個(gè)國(guó)家的高技術(shù)以及國(guó)防建設(shè)的發(fā)展有著密切關(guān)系。而新材料在軍工的研究任然十分活躍，目前的國(guó)內(nèi)外研究水平已經(jīng)取得了不少 的成果，但是，在要求武器裝備輕量化、性能高效化、智能化的現(xiàn)在，新材料還應(yīng)該向以下趨勢(shì)發(fā)展。

（1）在金屬結(jié)構(gòu)材料方面，主要發(fā)展高純度、高強(qiáng)度、高韌性和耐高溫以及低密度的金屬結(jié)構(gòu)材料，積極開(kāi)發(fā)低成本合金。

（2）超高強(qiáng)度鋼的發(fā)展趨勢(shì)是在保證超高強(qiáng)度的同時(shí), 不斷提高韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力。

（3）對(duì)于金屬間化合物應(yīng)該致力于研究合金化和復(fù)合化研究，用以解決其低溫脆性和高溫強(qiáng)度偏低的缺陷。

（4）目前陶瓷結(jié)構(gòu)材料存在的主要問(wèn)題是脆性高、成本高和加工困難, 發(fā)展方向是采用CVI 技術(shù)和納米技術(shù)制造高性能陶瓷。

（5）復(fù)合材料方面，應(yīng)該加大新型復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)，提高材料的環(huán)保性能，可靠性能，智能性。

（6）軍用功能材料的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是功能復(fù)合型材料，因此，各種功能材料在復(fù)合功能材料的研究是很有必要的。

總的來(lái)說(shuō)，軍用新材料的發(fā)展趨勢(shì)是種類(lèi)增多, 成本降低, 性能提高。材料通用化和標(biāo)準(zhǔn)化以及新型的加工工藝手段可以提高產(chǎn)品的使用壽命并且可以簡(jiǎn)化維修，也是未來(lái)軍用材料研究的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭子樵.新材料概論[M].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2009 [4] 彭艷萍.軍用新材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（待續(xù)）[J].材料導(dǎo)報(bào)，2000.14（1）[5] 李曉紅.淺談航空新材料與飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展[J].中國(guó)軍轉(zhuǎn)民，2008.10 [6] 張衛(wèi)東.裝甲材料的發(fā)展歷程[J].國(guó)外坦克，2006.10 6

第五篇：成人用品發(fā)展趨勢(shì)分析

成人用品發(fā)展趨勢(shì)分析

根據(jù)杜蕾斯2012年全球性調(diào)查報(bào)告顯示，58%的中國(guó)被調(diào)查者希望可以為性生活增添一些情趣，其中角色扮演（20%），SM（18%）最受歡迎。網(wǎng)易針對(duì)5000人的調(diào)查顯示，九成人不反感成人用品，市場(chǎng)正在成熟。有1000億的市場(chǎng)需求難以被滿(mǎn)足。現(xiàn)在的問(wèn)題，不是市場(chǎng)夠不夠大，而是怎么去滿(mǎn)足現(xiàn)有饑渴的市場(chǎng)。人們對(duì)性生活質(zhì)量的重視，以及性不和諧成為離婚第一大原因，使得越來(lái)越多的人有越來(lái)越強(qiáng)烈的意愿借助成人用品來(lái)提高性生活品質(zhì)，而成人用品帶來(lái)的強(qiáng)烈的性體驗(yàn)，使人們一旦開(kāi)始使用，就會(huì)形成依賴(lài)，從而重復(fù)購(gòu)買(mǎi)不同款式產(chǎn)品以不斷追求新的體驗(yàn)。

未來(lái)的5年左右的時(shí)間內(nèi)，80后將進(jìn)入30歲的年齡帶，成為各個(gè)行業(yè)的主要消費(fèi)群體，這個(gè)群體更少觀(guān)念束縛，更重視自我享受，所以，過(guò)去成人用品行業(yè)發(fā)展的主要束縛因素—社會(huì)觀(guān)念束縛—將隨著80后成為消費(fèi)主流而根本性消除。

如果問(wèn)一個(gè)身經(jīng)百戰(zhàn)的投資商，問(wèn)他如今做什么生意最劃算？他一定會(huì)不假思索地告訴你：成人用品店。別以為這是一個(gè)不值一提的行業(yè)，曾經(jīng)的難于啟齒已經(jīng)變成如今受到國(guó)家政策保護(hù)的行業(yè)，成人用品行業(yè)正處于前所未有的市場(chǎng)高度之巔。據(jù)國(guó)內(nèi)一項(xiàng)權(quán)威機(jī)構(gòu)的調(diào)查表明，2009年，我國(guó)成人用品行業(yè)的銷(xiāo)售數(shù)量又攀上一個(gè)全新的高度，成人用品加盟呈現(xiàn)一派大好形勢(shì)，枕邊界色成人用品連鎖專(zhuān)賣(mài)店廣受人們關(guān)注。

枕邊界色的負(fù)責(zé)人表示，其實(shí)，有投資遠(yuǎn)見(jiàn)的加盟商早就將眼光對(duì)準(zhǔn)了這一塊堪稱(chēng)暴利的行業(yè)蛋糕。枕邊界色成人用品加盟帶給投資商的利益是毋庸置疑的，來(lái)自河北的投資商李先生就曾這樣表示，經(jīng)營(yíng)枕邊界色成人用品店帶給他的利潤(rùn)是經(jīng)營(yíng)其他行業(yè)的數(shù)十倍，較之之前的打工收入，提高幅度更是令人瞠目結(jié)舌。這樣的高回報(bào)也使得李先生的朋友紛紛加入到加盟枕邊界色品牌之中，并收獲不菲，提前完成了自己的創(chuàng)業(yè)計(jì)劃。

其實(shí)，成人用品店的風(fēng)靡絕非偶然。中國(guó)有13億人口，成年人占70%以上，隨著中國(guó)社會(huì)物質(zhì)文明和精神文明的高速發(fā)展，計(jì)生用品、性保健用品已經(jīng)被90%以上的成年人接受。在男性中年人中有83%的人有購(gòu)買(mǎi)成人用品的經(jīng)歷。因此，枕邊界色成人用品在國(guó)內(nèi)無(wú)疑具有巨大的市場(chǎng)，進(jìn)入這一投資領(lǐng)域具有得天獨(dú)厚的良機(jī)。

雖然其他行業(yè)利潤(rùn)也都巨大，但是想脫穎而出太難，更別說(shuō)能壟斷一方，成為地方行業(yè)領(lǐng)軍人物，但是這一切在枕邊界色成人用品領(lǐng)域就可以實(shí)現(xiàn)。因?yàn)閲?guó)民對(duì)性福生活品質(zhì)的追求，加之這幾年全球關(guān)于艾滋病、性病等病癥的深度報(bào)道，使得成人用品的重視程度得到了前所未有的提高。成人用品加盟投資額相對(duì)小，單店成本低，才有機(jī)會(huì)多開(kāi)店，利用密集開(kāi)店壟斷一方，使得投資者有錢(qián)可賺，成為市場(chǎng)的香餑餑順理成章，這也是枕邊界色成人用品店持續(xù)火爆、得到各方媒體高度關(guān)注的原因之一。

在經(jīng)歷了大約10年的培育期和5-8年的成長(zhǎng)期后，成人用品加盟行業(yè)的復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)63%，高居朝陽(yáng)行業(yè)之首。預(yù)計(jì)2013-2020年，成人用品加盟將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，由于全世界對(duì)于成人用品行業(yè)的關(guān)注不斷提升，加之我國(guó)對(duì)于成人用品行業(yè)的準(zhǔn)入門(mén)檻不斷提高，加入這個(gè)行業(yè)將面臨更大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。因此，有志于此行業(yè)的朋友應(yīng)該迅速抓住商機(jī)，選擇好的項(xiàng)目投資，盡快實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)紅，將財(cái)富贏(yíng)取在起跑線(xiàn)上。