一、引言

国无防不立，民无防不安
。作为一个国度、一个民族，最沉要的无非两件大事：一个是发展问题，一个是安全问题
。国防是人类社会发展与安全必要的产品，它是关系到国度和民族生死生死的底子大计
。

现代国防以军事力量为主题，还蕴含有关的非军事力量；它器沉国度的战争潜力，出格是战时的带头效能；它还是以经济和科技为主的综合实力的竞争
。资料技术作为国度科技发展规划中最为关键的领域之一，与信息技术、生物技术、能源技术一路，被公以为是当今社会及今表态当长功夫内总揽全局的高新技术
。资料高新技术还是支持当今人类文化的现代工业关键技术，用于军事领域的军用新资料技术是发展高新技术兵器的物质基础，也是一个国度国防力最最沉要的物质基础
。

出于自身利益及世界局势的考量，每个国度都必要且必须成立壮大的国防
。因而开发拥有自主知识产权的现代化尖端兵器，对国度安全而言就显得尤为沉要
。而就目前现有的资料种类、规格、机能及冶炼工艺方式已远远不能满足高新兵器发展的需要，有时甚至成为造约兵器钻研开发的“瓶颈”，在这种布景下，军用资料技术便应运而生
。目前，世界领域内的军用新资料技术已有上万种，并以每年5％的速度递增，正向高职能化、超高能化、复合轻量和智能化的方向发展
。

二、新资料技术在军工方面的利用

军用新资料按其用处可分为结构资料和职能资料两大类，宽泛利用于航空、航天、刀兵和船舰等领域中
。

1.军用结构资料

随着现代科学技术的发展，兵器设备的技术密集水平越来越高，在从机械化战争向信息化战争演变，兵器设备向精确造导方向发展
。因而，对军用资料提出了更高、更新的要求
。

1.1镁合金

镁合金作为最轻的工程金属资料，拥有比沉轻、比强度及比刚度高、阻尼性及导热性好，电磁屏蔽能力强、以及减振性好等一系列怪异的性质，极大的满足了航空航天、现代兵器设备等军工领域的需要
。

镁合金在军工设备上有诸多利用，如坦克座椅骨架、车长镜、炮长镜、变速箱箱体、发起机机滤座、进出水管、空气分配器座、机油泵壳体、水泵壳体、机油热互换器、机油滤清器壳体、气门室罩、呼吸器等车辆零部件；战术防空导弹的支座舱段与副翼蒙皮、壁板、加强框、舵板、隔框等弹箭零部件；歼击机、轰炸机、直升机、运输机、机载雷达、地空导弹、运载火箭、人造卫星等飞船飞行器构件
。镁合金沉量轻、比强度和刚度好、减振机能好、电磁滋扰、屏蔽能力强等特点能满足军工产品对减沉、吸噪、减震、防辐射的要求
。在航空航天和国防建设中占有极度沉要的职位，是飞行器，卫星，导弹，以及战斗机和战车等兵器设备所需的关键结构资料
。

1.2铝合金

铝合金一向是军事工业中利用最宽泛的金属结构资料之一
。铝合金资料拥有密度低、强度高、加工机能好等特点，作为结构资料，因其加工机能良好，可造成各类截面的型材、管材、高筋板材等，以充分阐扬资料的潜力，提高构件刚、强度
。所以，铝合金是兵器轻量化首选的轻质结构资料
。

铝合金的发展趋向是钻营高纯、高强、高韧和耐高温，在军事工业中利用的铝合金重要有铝锂合金、铝铜合金和铝锌镁合金
。新型铝锂台金利用于航空工业中，预计飞机沉量将降落8%~15%；铝锂合金同样也将成为航天飞行器和薄壁导弹壳体的候选结构资料
。随着航空航天业的迅速发展，铝锂合金的钻研沉点依然是解决厚度方向的韧性差和降低成本的问题
。

1.3结构陶瓷

常用的结构陶瓷资料重要蕴含：氧化铝、氧化铅、氮化硅、碳化硅、氮化铝及其复合伙料等
。由于结构陶瓷资料通常拥有高强、高硬、耐高温、耐侵蚀、耐磨损的个性，因而在国防、军工领域拥有宽泛的利用
。

陶瓷资料是当现代界上发展最快的高技术村料，它已经从单相陶瓷发展到多相复合陶瓷
。结构陶瓷资料因其耐高温、低密度、耐磨损及低的热膨胀系数等诸多优异机能，在军事工业中有着优良的利用远景
。利用结构陶瓷的高硬度、高耐磨职能够造备陶瓷刀具、陶瓷轴秤注防弹装甲、各类阀门、耐磨衬里、密封环；利用结构陶瓷的耐高温机能能够造备高温陶瓷热互换器、汽车尾气过滤器、燃气轮机高温过流部件；利用结构陶瓷的通明职能够造备通明灯管、导弹窗口资料等
。

1.4超高强度钢

超高强度钢是屈服强度和抗拉强度别离超过1200MPa和1400MPa的钢，它是为了满足飞机结构上要求高比强度的资料而钻研和开发的
。超高强度钢不仅拥有高的抗拉强度，还拥有肯定塑性和韧性、幼的缺口敏感性、高的委顿强度、肯定的抗蚀性、优良的工艺机能、切合伙源情况及价值便宜蹬着点，在航空工业的利用越来越宽泛
。超高强度钢大量用于造作火箭发起机表壳，飞机机身骨架、蒙皮和着陆部件以及高压容器和一些通例兵器
。由于钛合金和复合伙料在飞机上利用的扩大，钢在飞机上用量有所削减，但是飞机上的关键承力构件仍选取超高强度钢造作
。目前，在国际上有代表性的低合金超高强度钢300M，是典型的飞机起落架用钢
。此表，低合金超高强度钢D6AC是典型的固体火箭发起机壳体资料
。超高强度钢的发展趋向是在保障超高强度的同时，不休提高韧性和抗侵蚀能力
。

1.5先进高温合金

高温钛合金在600~1200℃高温下能接受肯定应力并拥有抗氧化或抗侵蚀能力的合金，拥有较高的高温强度，优良的抗氧化和抗侵蚀机能，优良的委顿机能、断裂韧性等综合机能宽泛利用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种沉要资料
。

按基体元素来分，高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金
。铁基高温合金使用温度通常只能达到750~780℃，对于在更高温度下使用的耐热部件，则选取镍基和难熔金属为基的合金
。镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊沉要的职位，它宽泛地用来造作航空喷气发起机、各类工业燃气轮机最热端部件
。若以150MPA~100H悠久强度为尺度，而目前镍合金所能接受的最高温度＞1100℃，而镍合金约为950℃，铁基的合金＜850℃，即镍基合金相应地逾越150℃至250℃左右
。所以人们称镍合金为发起机的心脏
。目前，在先进的发起机上，镍合金已占总沉量的一半，不仅涡轮叶片及点火室，并且涡轮盘甚至后几级压气机叶片也起头使用镍合金
。与铁合金相比，镍合金的利益是：工作温度较高，组织不变、有害相少及抗氧化搞侵蚀能力大
。与钴合金相比，镍合金能在较高温杜纂应力下工作，尤其是在动叶片场所
。

1.6复合伙料

复合伙料是指两种以上分歧性质或分歧结构物质组合而成的资料，通常由基体资料与加强剂组成
。先进复合伙料比通用复合伙料拥有更高综合机能，它蕴含树脂基复合伙料、金属基复合伙料、陶瓷基复合伙料和碳基复合伙料等，它在军事工业的发展中起着举足轻沉的作用
。先进的复合伙料拥有高强度、高模量、耐烧蚀、抗侵蚀、抗核、抗粒子云、透波、吸波、隐身、抗高速撞击等一系列利益，是国防工业发展中最沉要的一类工程资料
。

复合伙料在迅速发展成为航天航空工业的根基结构资料
。高机能聚合物基复合伙料在航空航天工业的用量占其全数用量的80％
。由于碳纤维拥有高比强度、比模量、低热膨胀系数和高导热性等独个机能，因而由其加强的复合伙料用作航空航天结构资料，减沉成效极度显著，显示出无可比力的巨大利用潜力
。例如，碳纤维加强树脂基复合伙料用做航天飞机舱门、机械臂和压力容器等，此表，还将其在火箭与导弹的减沉、飞机的主承力结构，在雷达波隐身资料方面，除涂层表，复合伙料作为结构隐身资料正日益引起人们的关注，重要为碳纤维加强热固性树脂基复合伙料(如C/EP、C/PI或C/BMI)和热塑性树脂基复合伙料(C/PEEK，C/PPS)，目前已经得到了某些利用
。

1.7金属间化合物

金属间化合物拥有长程有序的超点阵结构，维持很强的金属键结合，使它们拥有很多特殊的理化性质和力学机能
。金属间化合物拥有优异的热强性，近年来已成为国内表积极钻研的沉要的新型高温结构资料
。在军事工业中，金属间化合物已被用于造作接受热负荷的零部件上；在刀兵工业领域，坦克发起机增压器涡轮资料为K18镍基高温合金，因其比沉大、起动惯量大而影响了坦克的加快性 能，利用钛铝金属闻化合物及其由氧化铝、碳化硅纤维加强的复合轻质耐热新资料，能够大大改善坦克的起动机能，提高战场上的生计能力
。此表，金属间化合物还可用于多种耐热部件，减轻沉量，提高靠得住性与战技指标
。

2.军用职能资料

职能资料是指利用声、光、电、磁、热、化、生化等效应，将能量从一种大局转化为另一种大局的资料
。职能资料好多，如光电职能资料、储氢职能资料、阻尼减震资料、隐身资料等
。

2.1 光电职能资料

光电职能资料是指在光电子技术中使用的资料，它能将光电结合的信息传输与处置，是现代信息科技的沉要组成部门
。光电职能资料在军事工业中有着宽泛的利用
。碲镉汞、锑化铟是红表探测器的沉要资料；硫化锌、硒化锌、砷化镓重要用于造作飞行器、导弹以及地面兵器设备红表探测系统的窗口、头罩、整流罩等
。氟化镁拥有较高的透过率、较强的抗雨蚀、抗冲刷能力，它是较好的红表透射资料
。激光晶体和激光玻璃是高功率和高能量固体激光器的资料，典型的激光资料有红宝石晶体、掺钕钇铝石榴石、半导体激光资料等
。

2.2储氢职能资料

某些过渡簇金属，合金和金属问化合物，由于其特殊的晶格结构的原因，氢原子比力容易透入金属晶格的四面体或八面体间隙位中，形成了金属氢化物，这种资料称为储氢资料
。

在刀兵工业中，坦克车辆使用的铅酸蓄电池因容量低、自放电率高而需时时充电，此时守护和搬运极度不便
。放电输出功率容易受电池寿命、充电状态和温度的影响，在寒冷的气象前提下，坦克车辆起动速度会显著减慢，甚至不能起动，这样就会影响坦克的作战能力
。储氢合金蓄电池拥有能量密度高、耐过充、抗震、低温机能好、寿命长蹬着点，在未来主战坦克蓄电池发展过程中拥有辽阔的利用远景
。

2.3阻尼减震资料

阻尼是指一个自由振动的固体即便与表界齐全隔离，它的机械机能也会转变为热能的景象
。选取高阻尼职能资料的主张是减震降嗓，因而阻尼减震资料在军事工业中拥有极度沉要的意思
。

2.4隐身资料

现代攻击兵器的发展，出格是精确进攻兵器的出现，使兵器设备的生计力受到了极大的威胁，单纯依附加强兵器的防护能力已不现实
。选取隐身技术，使敌方的探测、造导、窥伺系统失去功效，从而尽可能地荫蔽自己，把握战场的自动权，争先发现并扑灭敌人，己成为现代兵器防护的沉要发展方向
。隐身技术的最有效伎俩是选取隐身资料
。

隐身资料有毫米波结构吸波资料、毫米波橡胶吸波资料和多职能吸波涂料等，它们不仅可能降低毫米波雷达和毫米波造导系统的发现、跟踪和射中的概率，并且可能兼容可见光、近红表假装和中远红表热迷彩的成效
。近年来，国表在提高与改进传统隐身资料的同时，正致力于多种新资料的索求
。晶须资料、纳米资料、陶瓷资料、手性资料、导电高分子资料等逐步利用到雷达波和红表隐身资料，使涂层越发薄型化、轻量化
。纳米资料因其拥有极好的吸波个性，同时具备了宽频带、兼容性好、厚度薄等特点，蓬勃国度均把纳米资料作为新一代隐身资料加以钻研和开发；国内毫米波隐身资料的钻研起步于上世纪80年代中期，钻研单元重要集中在刀兵系统
。经过多年的致力，预研工作获得了较猛进展，该项技术可用于各类地面兵器系统的假装和隐身，如主战坦克、155毫米先进加榴炮系统及水陆两用坦克等
。

目前，世界上在研造的第5代超音速歼击机，其机体结构选取复合伙料、翼身融合体和吸波涂层，使其真正拥有了隐身职能，而电磁波吸收型涂料、电磁屏蔽型涂料已起头在隐身飞机上涂装；美国和俄罗斯的地对空导弹在使用质、宽频带吸收、热不变性好的隐身资料

Ｄ芄辉じ，隐身技术的钻研和利用已成为世界列国国防技术中最沉要的课题之一
。

三、军用新资料技术的发展趋向

2l世纪复合伙料的发展方向是低成本、高机能、多职能和智能化
。我国军用资料经过多年发展，已获得长足进取，但也存在“多、杂、散”的问题，系列化、通用化较差，影响了军用资料科研的整体效益和对于兵器设备研造出产的保险能力，为此必要成立适合我国国情的军用资料系统
。

回首从前，国防建设和刀兵工业的发展得益于资料科学的发展，瞻望未来，资料科学的进取将给国防建设提供强有力的保险
。

本文作者：资料委天津院