Revisione dello stato dell'applicazione e tendenze di sviluppo di 16 principali nuovi materiali militari （2）

Materiali funzionali militari 1. Materiali funzionali optoelettronici Materiali funzionali optoelettronici si riferiscono ai materiali utilizzati nella tecnologia optoelettronica. Possono trasmettere ed elaborare informazioni combinate con optoelettronica e sono una parte importante della moderna tecnologia informatica. I materiali funzionali optoelettronici sono ampiamente utilizzati nell'industria militare. Mercury Cadmium Telluride e Indio Antimonide sono materiali importanti per i rilevatori a infrarossi; Il solfuro di zinco, la selenide di zinco e l'arsenuro di gallio sono utilizzati principalmente per creare finestre, cappe e carenature per i sistemi di rilevamento a infrarossi di aeromobili, missili e armi e attrezzature a terra. Il fluoruro di magnesio ha un'alta trasmittanza, una forte resistenza all'erosione e all'erosione della pioggia ed è un buon materiale di trasmissione a infrarossi. I cristalli laser e il vetro laser sono materiali per laser solidi ad alta potenza e ad alta energia. I materiali laser tipici includono cristalli di rubino, granati in alluminio a ittrio drogato in neodimio, materiali laser a semiconduttore, ecc. 2. Materiali di accumulo di idrogeno Alcuni metalli di transizione, leghe e composti intermetallici, a causa della loro speciale struttura clumina Siti interstiziali tetraedrici o ottaedrici del reticolo metallico per formare idruri metallici. Questo materiale è chiamato materiale di accumulo di idrogeno. Nel settore delle armi, le batterie al piombo-acido utilizzate nei veicoli a carri armati devono essere caricate frequentemente a causa della loro bassa capacità e del tasso di auto-scarica elevato, il che rende la manutenzione e il trasporto molto scomodi. La potenza di uscita di scarico è facilmente influenzata dalla durata della batteria, dalla ricarica e dalla temperatura. Nei climi freddi, la velocità di partenza dei veicoli del serbatoio sarà significativamente rallentata o addirittura incapace di iniziare, il che influenzerà la capacità di combattimento del serbatoio. Le batterie in lega di accumulo di idrogeno presentano i vantaggi di alta densità di energia, resistenza a sovraccarico, resistenza agli urti, buone prestazioni a bassa temperatura e lunga durata. Hanno ampie prospettive di applicazione nello sviluppo delle principali batterie di battaglia in futuro. 3. Sumulo e materiali per assorbimento d'urto Lo smorzamento si riferisce al fenomeno che anche se un solido liberamente vibrante è completamente isolato dal mondo esterno, le sue proprietà meccaniche saranno convertite in energia termica. Lo scopo di utilizzare materiali funzionali ad alto smorzamento è ridurre le vibrazioni e il rumore. Pertanto, i materiali di smorzamento e assorbimento d'urto sono di grande significato nell'industria militare. L'applicazione di materiali di smorzamento in metallo estero è principalmente concentrata in settori industriali come navi, aviazione e aerospaziale. La Marina degli Stati Uniti ha adottato la lega di smorzamento elevata MN-CU per produrre eliche sottomarine, che ha ottenuto effetti significativi di assorbimento degli urti. In Occidente, la ricerca sull'applicazione di materiali di smorzamento e tecnologie nelle armi ha ricevuto grande attenzione. Alcuni paesi sviluppati hanno istituito istituti di ricerca specificamente per l'applicazione di materiali di smorzamento nelle armi e nelle attrezzature. Dopo gli anni '80, la tecnologia di smorzamento straniero, assorbimento degli ammortizzatori e riduzione del rumore ha fatto progressi maggiori. Con l'aiuto dell'applicazione di CAD/CAM nella tecnologia di assorbimento degli ammortizzatori e riduzione del rumore, hanno integrato i test-materiali di progettazione e hanno effettuato smorzamenti, assorbimento degli urti e progettazione di riduzione del rumore della struttura generale. Il mio paese ha condotto ricerche su smorzamenti, assorbimento degli urti e materiali di riduzione del rumore negli anni '70 e ha ottenuto alcuni risultati, ma c'è ancora un certo divario rispetto ai paesi sviluppati. I materiali di smorzamento sono utilizzati principalmente nel campo aerospaziale per produrre gusci di pannelli di controllo o giroscopi come razzi, missili e getti; Nell'industria della costruzione navale, i materiali di smorzamento vengono utilizzati per produrre eliche, componenti di trasmissione e partizioni di cabina, riducendo efficacemente le vibrazioni e il rumore generati dalle collisioni di superficie durante il processo di meshing delle parti meccaniche. Nel settore delle armi, la vibrazione della parte di trasmissione del serbatoio (cambio, scatola di trasmissione) è una vibrazione complessa con un ampio intervallo di frequenza. L'applicazione della tecnologia del materiale per la deposizione di superficie resistente all'usura di smorzamento di zinco-alluminio ad alte prestazioni ha notevolmente ridotto le vibrazioni e il rumore generati dalla parte di trasmissione del serbatoio di battaglia principale. 4. Materiali invisibili Lo sviluppo delle moderne armi di attacco, in particolare l'emergere di armi di sciopero di precisione, ha minacciato notevolmente la sopravvivenza delle armi e delle attrezzature. Non è più pratico fare semplicemente affidamento sul rafforzamento delle capacità di protezione delle armi. L'uso della tecnologia invisibile può rendere inefficaci i sistemi di rilevamento, guida e ricognizione del nemico, in modo da nascondersi il più possibile e cogliere l'iniziativa sul campo di battaglia. Scoprire e distruggere preventivamente il nemico è diventato un'importante direzione di sviluppo per la moderna protezione delle armi. Il mezzo più efficace per la tecnologia invisibile è utilizzare materiali invisibili. Ricerche straniere sulla tecnologia invisibile e sui materiali sono iniziati durante la seconda guerra mondiale, hanno avuto origine in Germania, sviluppati negli Stati Uniti e si sono estesa a paesi avanzati come Gran Bretagna, Francia e Russia. Al momento, gli Stati Uniti sono a livello di primo piano nella ricerca della tecnologia e dei materiali invisibili. Nel campo dell'aviazione, molti paesi hanno applicato con successo la tecnologia invisibile alla furtività degli aerei; In termini di armi convenzionali, gli Stati Uniti hanno anche svolto molto lavoro sulla furtività di carri armati e missili ed è stato utilizzato nelle attrezzature una dopo l'altra. Ad esempio, il serbatoio M1A1 USA utilizza materiali invisibili in onda di onda a infrarossi, e l'ex tank dell'Unione Sovietica T -80 è anche rivestito con materiali invisibili. I materiali invisibili comprendono materiali assorbenti strutturali di onde millimetriche, materiali assorbenti in gomma a onde millimetriche e rivestimenti assorbenti multifunzionali, che non solo possono ridurre la probabilità di rilevamento, monitoraggio e colpire il radar onde Luce visibile, mimetica a infrarossi e camuffamento termico a infrarossi medi e lontani. Negli ultimi anni, migliorando e migliorando i materiali invisibili tradizionali, i paesi stranieri sono impegnati a esplorare una varietà di nuovi materiali. I materiali di baffi, i nanomateriali, i materiali ceramici, i materiali chirali, i materiali polimerici conduttivi, ecc. Vengono gradualmente applicati a onde radar e materiali invisibili a infrarossi, rendendo il rivestimento più sottile e leggero. I nanomateriali hanno eccellenti proprietà di assorbimento delle onde, larghezza di banda ampia, buona compatibilità e spessore sottile. I paesi sviluppati hanno studiato e sviluppato nanomateriali come nuova generazione di materiali invisibili; La ricerca sui materiali invisibili in Cina in Cina è iniziata a metà -1980 s e unità di ricerca si concentravano principalmente sui sistemi di armi. Dopo anni di duro lavoro, il lavoro pre-ricerca ha fatto grandi progressi. Questa tecnologia può essere utilizzata per camuffamento e furtività di vari sistemi di armi a terra, come i principali carri armati di battaglia, sistemi di obice avanzati da 155 mm e carri armati anfibi. Al momento, i getti da combattimento supersonici di quarta generazione che vengono sviluppati nel mondo usano materiali compositi, fusione del corpo delle ali e rivestimenti assorbenti per la loro struttura di fusoliera, il che li rende davvero furti. I rivestimenti che assorbono le onde elettromagnetiche e i rivestimenti di schermatura elettromagnetica hanno iniziato a essere dipinti su aerei invisibili; I missili da superficie all'aria degli Stati Uniti e della Russia utilizzano materiali invisibili con peso leggero, assorbimento a banda larga e buona stabilità termica. Si può prevedere che la ricerca e l'applicazione della tecnologia invisibile è diventata uno degli argomenti più importanti della tecnologia di difesa nazionale in vari paesi del mondo.

La tendenza allo sviluppo di nuovi materiali militari nel mio paese i nuovi materiali utilizzati nell'industria militare hanno un alto contenuto tecnico, quindi la velocità di industrializzazione dei nuovi materiali militari è generalmente lenta. Nuovi materiali militari in tutto il mondo si stanno sviluppando nella direzione di funzionalizzazione, energia ultra-alta, leggero composito e intelligentizzazione. Da questo punto di vista, leghe di titanio, materiali compositi e nanomateriali hanno ottime prospettive di industrializzazione nell'industria militare. La lega di titanio Titanio è un metallo con prestazioni eccellenti e risorse abbondanti sviluppate negli anni '50. Con la domanda sempre più urgente di materiali ad alta resistenza e bassa densità nell'industria militare, il processo di industrializzazione delle leghe di titanio è stato significativamente accelerato. Nei paesi stranieri, il peso dei materiali in titanio su aeromobili avanzati ha raggiunto 30-35% del peso totale della struttura dell'aeromobile. Durante il periodo del "nono piano quinquennale", al fine di soddisfare le esigenze di aviazione, aerospaziale, navi e altri dipartimenti, il paese ha reso la lega di titanio una delle priorità di sviluppo dei nuovi materiali. Si prevede che il "decimo piano quinquennale" diventerà un periodo di rapido sviluppo di nuovi materiali e nuovi processi per le leghe di titanio nel mio paese.
Lo sviluppo di alta tecnologia militare composita richiede che i materiali non siano più singoli materiali strutturali. In questa condizione, il mio paese ha ottenuto grandi risultati nella ricerca e nell'applicazione di materiali compositi avanzati e il suo sviluppo durante il "decimo piano quinquennale" sarà più accattivante. La direzione di sviluppo dei materiali compositi nel 21 ° secolo è a basso costo, ad alte prestazioni, multifunzione e intelligente. Nanotecnologie di nanomateriali è il prodotto della combinazione di scienza e tecnologia moderne. Non coinvolge solo tutti i campi scientifici e tecnologici di base esistenti, ma ha anche ampie prospettive di applicazione nell'industria militare. Con l'improvviso aumento dell'improvvisa guerre future, vari metodi di rilevamento stanno diventando sempre più avanzati. Al fine di soddisfare le esigenze della guerra moderna, la tecnologia invisibile occupa una posizione molto importante nel campo militare. I nanomateriali hanno un alto tasso di assorbimento delle onde radar, fornendo così una base materiale per lo sviluppo della tecnologia invisibile delle armi.