军工新材料市场大 (二)
军用功能材料
1. 光电功能材料
光电功能材料是指用于光电技术的材料. 它们可以传输和处理与光电结合的信息, 是现代信息技术的重要组成部分. 光电功能材料广泛应用于军工. HgCdTe和InSb是红外探测器的重要材料; 硫化锌, 硒化锌和砷化镓主要用于制造窗户, 飞机红外探测系统的引擎盖和整流罩, 导弹和地面武器. 氟化镁透光率高, 抗雨水侵蚀和侵蚀能力强, 并且是良好的红外线传输材料. 激光晶体和激光玻璃是高功率高能固体激光器的材料. 典型的激光材料包括红宝石晶体, 掺钕钇铝石榴石, 半导体激光材料, ETC.
2. 储氢材料
由于某些过渡族金属的特殊晶格结构, 合金和金属间化合物, 氢原子很容易渗入金属晶格的四面体或八面体空隙中形成金属氢化物, 被称为储氢材料.
在军械行业, 坦克和车辆使用的铅酸电池容量小，自放电率高，需要经常充电. 此时, 维护和搬运非常不方便. 放电输出功率易受电池寿命影响, 充电状态和温度. 在寒冷的天气条件下, 油罐车的启动速度会明显变慢甚至无法启动, 这将影响坦克的作战能力. 储氢合金电池具有能量密度高的优点, 耐过充, 耐冲击性, 良好的低温性能, 长寿, ETC. 在未来主战坦克电池研制中具有广阔的应用前景.
3. 阻尼及阻尼材料
阻尼是指自由振动的固体即使与外界完全隔绝，其力学性能也会转化为热能的现象. 使用高阻尼功能材料的目的是降低振动和噪音. 所以, 阻尼材料在军工中意义重大.
国际金属阻尼材料的应用主要集中在造船领域, 航空, 航空航天和其他工业部门. 美国海军采用锰铜高阻尼合金制造潜艇螺旋桨, 达到了明显的减震效果. 在西方, 阻尼材料与技术在武器上的应用研究受到高度重视.
一些发达国家设立了阻尼材料在武器装备上应用的研究机构. 80年代后, 国外阻尼减振降噪技术取得较大进步. 借助CAD/CAM在减振降噪技术中的应用, 他们整合了设计-材料-工艺-测试, 并进行了整体结构的阻尼减振降噪设计.
国际阻尼阻尼阻尼降噪材料的研究工作是在1970年代前后开展的, 并取得了一定的成绩, 但与发达国家相比仍有一定差距. 阻尼材料在航天领域主要用于制造火箭的控制盘或陀螺壳, 导弹, 喷射机, ETC; 在造船业, 阻尼材料用于制造螺旋桨, 传动部件和机舱隔板, 有效降低机械零件啮合过程中因表面碰撞产生的振动和噪音.
在武器工业, 罐体传动部分的振动 (变速箱, 传动箱) 是频率范围很广的复杂振动. 高性能阻尼锌铝合金和阻尼耐磨表面涂层材料技术的应用，大大降低了主战坦克传动部分产生的振动和噪音.
4. 隐形材料
现代攻击武器的发展, 特别是精确打击武器的出现, 极大地威胁了武器装备的生存能力. 单纯靠加强武器的防护能力已经不切实际. 隐身技术的使用使敌人的侦测, 制导和侦察系统无效, 从而尽可能地隐蔽自己，掌握战场的主动权.
先发现后消灭敌人已成为现代武器防护的重要发展方向. 隐身技术最有效的手段是使用隐身材料. 国际隐身技术和材料的研究始于二战时期, 起源于德国, 在美国发展并扩展到英国等先进国家, 法国和俄罗斯.
现在, 美国在隐身技术和材料研究方面处于领先水平. 在航空领域, 多个国家已成功将隐身技术应用于飞机隐身; 在常规武器方面, 美国在坦克和导弹的隐身性上也开展了大量工作, 并陆续用于设备. 例如, 美国M1A1坦克曾使用雷达和红外波隐身材料, 而前苏联的T-80坦克也涂上了隐身材料.
隐身材料包括毫米波结构吸波材料, 毫米波橡胶吸波材料及多功能吸波涂料. 它们不仅可以降低被发现的概率, 毫米波雷达和毫米波制导系统的跟踪和命中, 而且还兼容可见光的影响, 近红外伪装和中远红外热伪装.
最近几年, 在改进和改进传统隐身材料的同时, 国际社会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, ETC. 逐渐应用于雷达波和红外隐身材料, 使涂层更薄更轻.
由于其优良的吸波特性, 以及其宽频带, 相容性好，厚度薄, 纳米材料作为新一代隐身材料在发达国家得到了研究和开发; 我国毫米波内隐身材料研究起步于20世纪80年代中期, 研究单位主要集中在武器系统. 经过多年的努力, 预研工作取得重大进展. 该技术可用于各种地面武器系统的伪装和隐身, 比如主战坦克, 155mm 先进的榴弹炮系统和两栖坦克.
现在, 世界正在研制的第四代超音速战斗机采用复合材料, 翼身融合体及其机身结构吸波涂层, 使其真正具有隐身功能, 而电磁波吸收涂层和电磁屏蔽涂层已经开始涂装在隐身飞机上; 美俄地空导弹都在使用重量轻的隐身材料, 宽带吸收和良好的热稳定性. 可以预见，隐身技术的研究与应用已成为当今世界国防科技最重要的课题之一。.
军工新材料产业化趋势
军工新材料技术含量高, 所以军工新材料的产业化普遍缓慢. 全球军工新材料向功能化方向发展, 超高能, 复合轻量化与智能化. 从这个角度来看, 钛合金, 复合材料和纳米材料在军工领域具有很好的产业化前景.
1. 钛合金
钛是20世纪50年代开发的一种性能优良、资源丰富的金属. 随着军工对高强低密度材料的需求日益迫切, 钛合金产业化进程明显加快. 国际上, 先进飞机上钛材料的重量已达到飞机结构总重量的30~35%. 在此期间 “九五计划” 时期, 为了满足航空的需要, 航天, 海军和其他部门, 我国已将钛合金列为新材料发展重点之一. 预计 “第十个五年计划” 将成为我国钛合金新材料和新技术的高速发展时期.
2. 复合材料
军事高新技术的发展要求材料不再是单一的结构材料. 在这样的条件下, 中国在先进复合材料的开发和应用方面取得了巨大成就, 及其发展过程中 “第十个五年计划” 经期会更明显. 21世纪复合材料的发展方向是低成本, 高性能, 多功能智能化.
3. 纳米材料
纳米技术是现代科学技术相结合的产物. 它不仅涉及现有的所有基础科学技术领域, 而且在军工领域也有着广阔的应用前景. 随着未来战争的骤增, 各种检测手段越来越先进. 为了适应现代战争的需要, 隐身技术在军事领域有着非常重要的作用. 纳米材料对雷达波的吸收率高, 为武器隐身技术的发展提供了物质基础.
