Großer Markt für neue Materialien für die Militärindustrie (zwei)
Militärische Funktionsmaterialien
1. Photoelektrische Funktionsmaterialien
Als photoelektrische Funktionsmaterialien werden Materialien bezeichnet, die in der optoelektronischen Technologie eingesetzt werden. Sie können Informationen kombiniert mit Photoelektrizität übertragen und verarbeiten, und sind ein wichtiger Bestandteil der modernen Informationstechnologie. Photoelektrische funktionelle Materialien sind in der Militärindustrie weit verbreitet. HgCdTe und InSb sind wichtige Materialien für Infrarotdetektoren; Zinksulfid, Zinkselenid und Galliumarsenid werden hauptsächlich zur Herstellung von Fenstern verwendet, Hauben und Verkleidungen von Infrarot-Detektionssystemen für Flugzeuge, Raketen und Bodenwaffen. Magnesiumfluorid hat eine hohe Transmission, starke Beständigkeit gegen Regenerosion und Erosion, und ist ein gutes Infrarot-Übertragungsmaterial. Laserkristall und Laserglas sind Materialien für Hochleistungs- und Hochenergie-Festkörperlaser. Zu den typischen Lasermaterialien gehört Rubinkristall, Neodym-dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat, Halbleiterlasermaterialien, usw.
2. Materialien zur Wasserstoffspeicherung
Aufgrund der besonderen Gitterstruktur einiger Übergangsclustermetalle, Legierungen und intermetallische Verbindungen, Wasserstoffatome können leicht in die tetraedrischen oder oktaedrischen Zwischenräume des Metallgitters eindringen und dort Metallhydride bilden, die als Wasserstoffspeichermaterialien bezeichnet werden.
In der Kampfmittelindustrie, Blei-Säure-Batterien, die in Tanks und Fahrzeugen verwendet werden, müssen aufgrund ihrer geringen Kapazität und hohen Selbstentladungsrate häufig aufgeladen werden. Zu diesem Zeitpunkt, Wartung und Handhabung sind sehr umständlich. Die Entladeausgangsleistung wird leicht durch die Batterielebensdauer beeinflusst, Ladezustand und Temperatur. Bei kalten Wetterbedingungen, Die Startgeschwindigkeit von Tankfahrzeugen wird erheblich verlangsamt oder startet sogar nicht mehr, Dies wirkt sich auf die Kampffähigkeit des Panzers aus. Die Batterie aus einer Wasserstoffspeicherlegierung bietet die Vorteile einer hohen Energiedichte, Überladungswiderstand, Stoßfestigkeit, gute Leistung bei niedrigen Temperaturen, langes Leben, usw. Es hat breite Anwendungsaussichten bei der Entwicklung zukünftiger Kampfpanzerbatterien.
3. Dämpfungs- und Dämpfungsmaterialien
Unter Dämpfung versteht man das Phänomen, dass die mechanischen Eigenschaften eines frei schwingenden Festkörpers in Wärmeenergie umgewandelt werden, selbst wenn er vollständig von der Außenwelt isoliert ist. Der Zweck der Verwendung hochdämpfender Funktionsmaterialien besteht darin, Vibrationen und Geräusche zu reduzieren. daher, Dämpfungsmaterialien sind in der Militärindustrie von großer Bedeutung.
Die Anwendung internationaler Metalldämpfungsmaterialien konzentriert sich hauptsächlich auf den Schiffbau, Luftfahrt, Luft- und Raumfahrt und andere Industriezweige. Die US-Marine hat eine Mn-Cu-Legierung mit hoher Dämpfung zur Herstellung von U-Boot-Propellern eingesetzt, was eine offensichtliche Dämpfungswirkung erzielt hat. Im Westen, Die Forschung zur Anwendung von Dämpfungsmaterialien und -technologien in Waffen hat große Aufmerksamkeit erhalten.
Einige Industrieländer haben Forschungseinrichtungen für den Einsatz von Dämpfungsmaterialien in Waffen und Ausrüstung eingerichtet. Nach den 1980er Jahren, Die Technologie zur Dämpfung von Vibrationsreduzierung und Geräuschreduzierung im Ausland hat größere Fortschritte gemacht. Mit Hilfe der Anwendung von CAD/CAM in der Technologie zur Vibrationsreduzierung und Geräuschreduzierung, Sie integrierten Design-Material-Prozess-Test, und führte die dämpfende Schwingungsreduzierungs- und Geräuschreduzierungskonstruktion der gesamten Struktur durch.
Die internationalen Forschungsarbeiten zu dämpfenden Dämpfungs- und Geräuschminderungsmaterialien fanden etwa in den 1970er Jahren statt, und es wurden gewisse Erfolge erzielt, Im Vergleich zu den entwickelten Ländern besteht jedoch immer noch ein gewisser Abstand. Dämpfungsmaterialien werden vor allem in der Luft- und Raumfahrt zur Herstellung von Steuerscheiben oder Kreiselschalen von Raketen eingesetzt, Raketen, Jets, usw; Im Schiffbau, Dämpfungsmaterialien werden zur Herstellung von Propellern verwendet, Getriebekomponenten und Kabinentrennwände, Vibrationen und Geräusche, die durch Oberflächenkollisionen beim Ineinandergreifen mechanischer Teile entstehen, werden effektiv reduziert.
In der Waffenindustrie, die Vibration des Tankgetriebeteils (Getriebe, Getriebekasten) ist eine komplexe Schwingung mit einem breiten Frequenzbereich. Durch den Einsatz einer leistungsstarken dämpfenden Zink-Aluminium-Legierung und einer dämpfenden, verschleißfesten Oberflächenbeschichtungsmaterialtechnologie wurden die vom Hauptgetriebeteil des Kampfpanzers erzeugten Vibrationen und Geräusche erheblich reduziert.
4. Stealth-Materialien
Die Entwicklung moderner Angriffswaffen, insbesondere das Aufkommen von Präzisionsschlagwaffen, hat die Lebensfähigkeit von Waffen und Ausrüstung stark gefährdet. Es ist nicht mehr praktikabel, sich ausschließlich auf die Stärkung der Schutzfähigkeit von Waffen zu verlassen. Der Einsatz von Stealth-Technologie ermöglicht die Erkennung des Feindes, Leit- und Aufklärungssysteme unwirksam, um sich so weit wie möglich zu verbergen und die Initiative auf dem Schlachtfeld zu meistern.
Den Feind zuerst zu finden und zu vernichten ist zu einer wichtigen Entwicklungsrichtung des modernen Waffenschutzes geworden. Das effektivste Mittel der Stealth-Technologie ist die Verwendung von Stealth-Materialien. Die Erforschung internationaler Stealth-Technologie und -Materialien begann während des Zweiten Weltkriegs, stammt ursprünglich aus Deutschland, in den Vereinigten Staaten entwickelt und auf fortgeschrittene Länder wie Großbritannien ausgeweitet, Frankreich und Russland.
Derzeit, Die Vereinigten Staaten sind führend in der Stealth-Technologie und der Materialforschung. Im Luftfahrtbereich, Viele Länder haben Stealth-Technologie erfolgreich auf die Tarnung von Flugzeugen angewendet; In Bezug auf konventionelle Waffen, Die Vereinigten Staaten haben auch viel an der Tarnung von Panzern und Raketen gearbeitet, und wurde nacheinander für Geräte verwendet. Zum Beispiel, Der US-Panzer M1A1 hat Radar- und Infrarotwellen-Stealth-Materialien verwendet, und der ehemalige sowjetische T-80-Panzer wurde ebenfalls mit Tarnkappenmaterialien beschichtet.
Zu den Stealth-Materialien gehören strukturabsorbierende Materialien im Millimeterwellenbereich, Millimeterwellen-Gummi absorbierende Materialien und multifunktionale absorbierende Beschichtungen. Sie können nicht nur die Entdeckungswahrscheinlichkeit verringern, Verfolgung und Treffer von Millimeterwellenradar und Millimeterwellenleitsystem, sondern auch mit den Auswirkungen von sichtbarem Licht kompatibel sein, Tarnung im nahen Infrarotbereich und thermische Tarnung im mittleren Ferninfrarotbereich.
In den vergangenen Jahren, bei gleichzeitiger Verbesserung und Verbesserung traditioneller Stealth-Materialien, Die internationale Gemeinschaft engagiert sich für die Erforschung einer Vielzahl neuer Materialien. Whisker-Materialien, Nanomaterialien, keramische Materialien, Chirale Materialien, leitfähige Polymermaterialien, usw. werden nach und nach auf Radarwellen- und Infrarot-Stealth-Materialien angewendet, Dadurch wird die Beschichtung dünner und leichter.
Aufgrund seiner hervorragenden Wellenabsorptionseigenschaften, sowie sein breites Frequenzband, gute Verträglichkeit und geringe Dicke, Nanomaterialien wurden in Industrieländern als eine neue Generation von Stealth-Materialien untersucht und entwickelt; Die Erforschung interner Millimeterwellen-Stealth-Materialien begann in China Mitte der 1980er Jahre, und die Forschungseinheiten konzentrierten sich hauptsächlich auf Waffensysteme. Nach jahrelangen Bemühungen, Die Vorforschungsarbeiten haben große Fortschritte gemacht. Diese Technologie kann zur Tarnung und Tarnung verschiedener Bodenwaffensysteme eingesetzt werden, wie zum Beispiel Kampfpanzer, 155mm fortschrittliche Haubitzensysteme und Amphibienpanzer.
Derzeit, Der Überschalljäger der vierten Generation, der weltweit entwickelt wird, verwendet Verbundwerkstoffe, Flügel-Körper-Fusionskörper und absorbierende Beschichtung für seine Körperstruktur, Dadurch verfügt es wirklich über eine Stealth-Funktion, Gleichzeitig wird damit begonnen, Stealth-Flugzeuge mit elektromagnetischen Wellen absorbierenden Beschichtungen und elektromagnetischen Abschirmungsbeschichtungen zu versehen; Die Boden-Luft-Raketen der USA und Russlands verwenden Stealth-Materialien mit geringem Gewicht, Breitbandabsorption und gute thermische Stabilität. Es kann vorhergesagt werden, dass die Erforschung und Anwendung der Stealth-Technologie zu einem der wichtigsten Themen der nationalen Verteidigungstechnologie weltweit geworden ist.
Industrialisierungstrend neuer militärischer Materialien
Die in der Militärindustrie verwendeten neuen Materialien haben einen hohen technischen Inhalt, Daher verläuft die Industrialisierung neuer militärischer Materialien im Allgemeinen langsam. Weltweit entwickeln sich neue militärische Materialien in Richtung Funktionalisierung, ultrahohe Energie, Verbundwerkstoff, leicht und intelligent. Von diesem Standpunkt aus betrachtet, Titanlegierungen, Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien haben eine sehr gute Industrialisierungsaussicht in der Militärindustrie.
1. Titanlegierung
Titan ist ein Metall mit hervorragender Leistung und reichhaltigen Ressourcen, das in den 1950er Jahren entwickelt wurde. Angesichts der immer dringender werdenden Nachfrage der Militärindustrie nach Materialien mit hoher Festigkeit und geringer Dichte, Der Industrialisierungsprozess von Titanlegierungen hat sich erheblich beschleunigt. International, Das Gewicht von Titanmaterialien in modernen Flugzeugen hat 30 bis 35 % des Gesamtgewichts der Flugzeugstruktur erreicht. Während der “Neunter Fünfjahresplan” Zeitraum, um den Bedürfnissen der Luftfahrt gerecht zu werden, Luft- und Raumfahrt, Marine und andere Sektoren, China hat Titanlegierungen zu einer der Prioritäten bei der Entwicklung neuer Materialien gemacht. Es wird erwartet, dass die “Zehnter Fünfjahresplan” wird zur Hochgeschwindigkeitsentwicklungsphase neuer Titanlegierungsmaterialien und -technologien in China.
2. Kompositmaterialien
Die Entwicklung militärischer Hightech erfordert, dass es sich bei dem Material nicht mehr um ein einzelnes Strukturmaterial handelt. Unter solchen Bedingungen, China hat große Erfolge bei der Entwicklung und Anwendung fortschrittlicher Verbundwerkstoffe erzielt, und seine Entwicklung während der “Zehnter Fünfjahresplan” Die Periode wird stärker spürbar sein. Die Entwicklungsrichtung von Verbundwerkstoffen im 21. Jahrhundert sind niedrige Kosten, Hochleistung, Multifunktion und Intelligenz.
3. Nanomaterialien
Nanotechnologie ist das Produkt der Kombination moderner Wissenschaft und Technologie. Es umfasst nicht nur alle bestehenden Grundlagenwissenschaften und Technologiebereiche, hat aber auch breite Anwendungsaussichten in der Militärindustrie. Mit der plötzlichen Zunahme zukünftiger Kriege, Verschiedene Erkennungsmethoden werden immer fortschrittlicher. Um den Bedürfnissen des modernen Krieges gerecht zu werden, Stealth-Technologie spielt im militärischen Bereich eine sehr wichtige Rolle. Nanomaterialien haben eine hohe Absorptionsrate von Radarwellen, Dies bietet eine materielle Grundlage für die Entwicklung der Waffen-Stealth-Technologie.
