國無防不立,民無防不安。作為一個國家、一個民族,*重要的無非兩件大事:一個是發展問題,一個是安全問題。國防是人類社會發展與安全需要的產物,它是關系到國家和民族生死存亡的根本大計。
現代國防以軍事力量為核心,還包括有關的非軍事力量;它重視國家的戰爭潛力,特別是戰時的動員效率;它還是以經濟和科技為主的綜合實力的競爭。材料技術作為國家科技發展規劃中*為關鍵的領域之一,與信息技術、生物技術、能源技術一起,被公認為是當今社會及今后相當長時間內總攬全局的高新技術。材料高新技術還是支撐當今人類文明的現代工業關鍵技術,用于軍事領域的軍用新材料技術是發展高新技術武器的物質基礎,也是一個國家國防力**重要的物質基礎。
出于自身利益及世界形勢的考量,每個國家都需要且必須建立強大的國防。因而開發具有自主知識產權的現代化尖端武器,對國家安全而言就顯得尤為重要。而就目前現有的材料品種、規格、性能及冶煉工藝方式已遠遠不能滿足高新武器發展的需
先進高溫合金
高溫合金在600~1200℃高溫下能承受一定應力并具有抗氧化或抗腐蝕能力的合金,具有較高的高溫強度,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到750~780℃,對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高溫合金領域占有特殊重要的地位,它廣泛地用來制造航空噴氣發動機、各種工業燃氣輪機*熱端部件。若以150MPA~100H持久強度為標準,而目前鎳合金所能承受的*高溫度>1100℃,而鎳合金約為950℃,鐵基的合金<850℃,即鎳基合金相應地高出150℃至250℃左右。所以人們稱鎳合金為發動機的心臟。目前,在先進的發動機上,鎳合金已占總重量的一半,不僅渦輪葉片及燃燒室,而且渦輪盤甚至后幾級壓氣機葉片也開始使用鎳合金。與鐵合金相比,鎳合金的優點是:工作溫度較高,組織穩定、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力下工作,尤其是在動葉片場合。
隱身材料
現代攻擊武器的發展,特別是精確打擊武器的出現,使武器裝備的生存力受到了極大的威脅,單純依靠加強武器的防護能力已不實際。采用隱身技術,使敵方的探測、制導、偵察系統失去功效,從而盡可能地隱蔽自己,掌握戰場的主動權,搶先發現并消滅敵人,己成為現代武器防護的重要發展方向。隱身技術的*有效手段是采用隱身材料。
隱身材料有毫米波結構吸波材料、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和毫米波制導系統的發現、跟蹤和命中的概率,而且能夠兼容可見光、近紅外偽裝和中遠紅外熱迷彩的效果。近年來,國外在提高與改進傳統隱身材料的同時,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、導電高分子材料等逐步應用到雷達波和紅外隱身材料,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,同時具備了寬頻帶、兼容性好、厚度薄等特點,發達國家均把納米材料作為新一代隱身材料加以研究和開發;國內毫米波隱身材料的研究起步于上世紀80年代中期,研究單位主要集中在兵器系統。經過多年的努力,預研工作取得了較大進展,該項技術可用于各類地面武器系統的偽裝和隱身,如主戰坦克、155毫米先進加榴炮系統及水陸兩用坦克等。
目前,世界上正在研制的第5代超音速殲擊機,其機體結構采用復合材料、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始在隱身飛機上涂裝;美國和俄羅斯的地對空導彈正在使用質、寬頻帶吸收、熱穩定性好的隱身材料??梢灶A見,隱身技術的研究和應用已成為世界各國國防技術中*重要的課題之一。
??軍用新材料技術的發展趨勢
從今后軍工企業發展趨勢來看,用于軍事工業的新材料要求具有較高的技術含量,世界范圍內的軍用新材料正向高功能化、超高功能化、復合輕量和智能化的方向發展。軍事高技術的發展要求材料不再是單一的結構材料。在這種條件下,軍用復合材料應運而生。2l世紀復合材料的發展方向是低成本、高性能、多功能和智能化。 我國軍用材料經過多年發展,已取得長足進步,但也存在“多、雜、散”的問題,系列化、通用化較差,影響了軍用材料科研的整體效益和對于武器裝備研制生產的保障能力,為此需要建立適合我國國情的軍用材料體系。
回首過去,國防建設和兵器工業的發展得益于材料科學的發展,展望未來,材料科學的進步將給國防建設提供強有力的保障。