軍事産業向けの新素材の大きな市場 (二)
軍事機能材料
1. 光電機能材料
光電機能材料とは、オプトエレクトロニクス技術で使用される材料を指します。. 光電性と組み合わせて情報を送信および処理できます, 現代の情報技術の重要な部分です. 光電機能材料は軍事産業で広く使用されています. HgCdTe と InSb は赤外線検出器の重要な材料です; 硫化亜鉛, セレン化亜鉛とヒ化ガリウムは、主に窓の製造に使用されます, 航空機用赤外線検出システムのフードとフェアリング, ミサイルと地上兵器. フッ化マグネシウムは透過率が高い, 雨による侵食と侵食に対する強い耐性, 優れた赤外線透過材料です. レーザー結晶とレーザーガラスは高出力・高エネルギー固体レーザーの材料. 典型的なレーザー材料にはルビークリスタルが含まれます, ネオジム ドープ イットリウム アルミニウム ガーネット, 半導体レーザー材料, 等.
2. 水素貯蔵材料
一部の遷移クラスター金属の特殊な格子構造により, 合金および金属間化合物, 水素原子は、金属格子の四面体または八面体の隙間に容易に侵入して、金属水素化物を形成できます。, 水素貯蔵材料と呼ばれる.
兵器産業では, タンクや車両に使用される鉛蓄電池は、容量が少なく、自己放電率が高いため、頻繁に充電する必要があります。. 現時点では, メンテナンスと取り扱いは非常に不便です. 放電出力は電池寿命の影響を受けやすい, 充電状態と温度. 寒冷地では, 戦車車両の発進速度が大幅に低下するか、発進に失敗することさえあります, これは戦車の戦闘能力に影響します. 水素吸蔵合金電池は、エネルギー密度が高いという利点があります, 過充電耐性, 耐衝撃性, 良好な低温性能, 長い人生, 等. 将来の主力戦車のバッテリーの開発に幅広い応用の見通しがあります.
3. 制振材と制振材
ダンピングとは、自由に振動する固体が外界から完全に隔離されていても、機械的性質が熱エネルギーに変換される現象を指します。. 高制振機能材料を使用する目的は、振動と騒音を低減することです. したがって, 制振材料は、軍事産業において非常に重要です.
国際的な金属制振材の用途は主に造船に集中しています, 航空, 航空宇宙およびその他の産業部門. 米海軍は潜水艦プロペラの製造にMn-Cu高減衰合金を採用, 明らかな制振効果を実現. 西に, 制振材料と制振技術の武器への応用に関する研究は大きな注目を集めています.
一部の先進国では、制振材料を武器や装備に応用するための研究機関を設立しています。. 1980年代以降, 海外での制振・制振・静音化の技術が大きく進歩. 振動低減と騒音低減の技術における CAD/CAM の適用の助けを借りて, 彼らは設計、材料、プロセス、テストを統合しました, 構造物全体の制振・静音設計を実施.
制振ダンピングダンピングとノイズ低減材料に関する国際的な研究作業は、1970 年代頃に行われました。, そして、一定の成果が達成されました, しかし、先進国と比べるとまだ一定のギャップがあります. 制振材料は、主に航空宇宙分野で、ロケットの制御ディスクやジャイロ シェルを製造するために使用されます。, ミサイル, ジェット, 等; 造船業界では, プロペラの製造に制振材を使用, トランスミッション部品とキャビンパーティション, 機械部品の噛み合い時の表面衝突によって発生する振動と騒音を効果的に低減.
兵器産業では, タンク伝達部の振動 (ギアボックス, トランスミッションボックス) 広い周波数範囲を持つ複雑な振動です. 高性能制振亜鉛アルミ合金と制振耐摩耗表面コーティング材技術の適用により、主力戦車の伝達部から発生する振動・騒音を大幅に低減。.
4. ステルス素材
現代の攻撃兵器の開発, 特に精密攻撃兵器の出現, 武器や装備の存続可能性を大きく脅かしてきた. 武器の防御力強化だけに頼るのはもはや現実的ではない. ステルス技術の使用は、敵の検出を行います, 誘導および偵察システムが無効, 可能な限り身を隠し、戦場のイニシアチブをマスターするために.
最初に敵を見つけて破壊することは、現代の武器保護の重要な開発方向となっています. ステルス技術の最も効果的な手段は、ステルス素材を使用することです. 国際的なステルス技術と材料の研究は、第二次世界大戦中に始まりました, ドイツ発祥, アメリカで開発され、イギリスなどの先進国に拡大, フランスとロシア.
現在のところ, 米国はステルス技術と材料研究でトップレベルにある. 航空分野では, 多くの国がステルス技術を航空機のステルスに適用することに成功している; 通常兵器で言えば, 米国はまた、戦車とミサイルのステルスに関して多くの作業を行ってきました, 次々と設備に採用されています. 例えば, 米国のM1A1戦車は、レーダーと赤外線波のステルス素材を使用しています, 旧ソ連のT-80戦車もステルス素材でコーティングされています.
ステルス材料には、ミリ波構造吸収材料が含まれます, ミリ波ゴム吸収材と多機能吸収コーティング. 発見の可能性を減らすだけでなく、, ミリ波レーダーとミリ波誘導システムの追跡とヒット, だけでなく、可視光の効果と互換性があります, 近赤外線迷彩と中遠赤外線熱迷彩.
近年では, 従来のステルス素材を改良・改良しながら, 国際社会は、さまざまな新素材の探索に取り組んでいます. ウィスカ材料, ナノ材料, セラミック材料, キラル物質, 導電性高分子材料, 等. レーダー波や赤外線ステルス素材に徐々に適用されています, 塗膜を薄く軽くする.
電波吸収特性に優れているため, 周波数帯域が広いだけでなく、, 相溶性が良く、厚みが薄い, 先進国では新世代のステルス材料としてナノ材料が研究開発されている。; 中国における内部ミリ波ステルス材料の研究は、1980 年代半ばに開始されました。, 主に兵器システムに焦点を当てた研究ユニット. 何年もの努力の末, 事前調査作業は大きな進歩を遂げました. この技術は、さまざまな地上兵器システムのカモフラージュとステルスに使用できます, 主力戦車など, 155mm 高度な榴弾砲システムと水陸両用戦車.
現在のところ, 世界で開発中の第4世代超音速戦闘機は複合材料を使用, 翼体融合体とその体構造の吸収コーティング, それは本当にステルス機能を持っています, ステルス機に電磁波吸収コーティングや電磁波シールドコーティングが施され始めている中、; アメリカやロシアの地対空ミサイルは軽量でステルス素材を使用している, 広帯域吸収と優れた熱安定性. ステルス技術の研究と応用は、世界の国防技術における最も重要なトピックの 1 つになっていると予測できます。.
新軍事材料の工業化動向
軍事産業で使用される新素材には高い技術的内容があります, そのため、新しい軍事材料の工業化は一般的に遅いです. 世界中の新しい軍事材料は、機能化に向けて開発されています, 超高エネルギー, 複合軽量とインテリジェンス. この観点から, チタン合金, 複合材料とナノ材料は、軍事産業において非常に優れた工業化の見通しを持っています.
1. チタン合金
チタンは、1950年代に開発された優れた性能と豊富な資源を持つ金属の一種です。. 高強度で低密度の材料に対する軍事産業のますます緊急の需要に伴い、, チタン合金の工業化プロセスは大幅に加速しています. 国際的に, 高度な航空機のチタン材料の重量は、航空機構造の総重量の 30 ～ 35% に達しています. 間に “第九次五カ年計画” 期間, 航空のニーズを満たすために, 航空宇宙, 海軍およびその他の部門, 中国はチタン合金を新素材の開発優先事項の1つとして採用している. 予想されるのは、 “第十次五カ年計画” 中国の新しいチタン合金材料と技術の高速開発期間になります.
2. 複合材料
軍事ハイテクの発展は、材料がもはや単一の構造材料ではないことを必要とします. そのような条件下で, 中国は高度な複合材料の開発と応用で大きな成果を上げています, とその開発中 “第十次五カ年計画” 期間がより顕著になります. 21世紀の複合材料開発の方向性は低コスト, ハイパフォーマンス, 多機能とインテリジェンス.
3. ナノマテリアル
ナノテクノロジーは、現代の科学と技術の組み合わせの産物です. 既存のすべての基礎科学技術分野を含むだけでなく、, だけでなく、軍事産業での幅広い応用の見通しがあります. 将来の戦争の急激な増加に伴い, さまざまな検出方法がますます高度になっています. 現代戦のニーズに応えるために, ステルス技術は軍事分野で非常に重要な役割を果たします. ナノマテリアルはレーダー波の吸収率が高い, 兵器ステルス技術の開発に重要な基礎を提供する.
