Endurskoðun á stöðu umsóknar og þróunarþróun 16 helstu hernaðarlegra efna （1）

Efnistækni hefur alltaf verið mjög mikilvægt svið í vísindalegum og tækniþróunaráætlunum landa um allan heim. Ásamt upplýsingatækni, líftækni og orkutækni er hún viðurkennd sem hátækni sem nær yfir heildarástand mannkynsins í samfélagi nútímans og í talsverðan tíma í framtíðinni. Efni hátækni er einnig lykiltækni nútíma iðnaðar sem styður menningarmenningu nútímans og hún er einnig mikilvægasti efnisgrundvöllur landsvarnar lands. Varnariðnaðurinn er oft forgangsnotandi nýrra efnatækni og rannsóknir og þróun nýrra efnistækni gegnir afgerandi hlutverki í þróun varnargeirans og vopn og búnað.

Stefnumótandi þýðing nýrra herja nýrra herja er efnislegur grundvöllur nýrrar kynslóðar vopna og búnaðar og eru einnig lykil tækni á hernaðarsviði heimsins í dag. Hernaðarlega ný efni tækni er ný efnistækni sem notuð er á hernaðarsviði, sem er lykillinn að nútíma fágað vopn og búnað og mikilvægur hluti af hátækni hersins. Lönd um allan heim hafa fylgt miklu máli við þróun nýrrar hernaðarefnis tækni. Að flýta fyrir þróun nýrrar hernaðarefna tækni er mikilvæg forsenda til að viðhalda herforingjum.

Hægt er að skipta um notkun nýrra hersins. Hægt er að skipta nýju hernum í tvo flokka: skipulagsefni og hagnýtur efni í samræmi við notkun þeirra. Þau eru aðallega notuð í flugiðnaðinum, geimveruiðnaði, vopnageiranum og skipasmíðageiranum.
Hernaðarskipulagsefni 1. Ál ál ál álfelgur hefur alltaf verið mest notaði málmbyggingarefni í heriðnaðinum. Ál ál hefur einkenni lítillar þéttleika, mikils styrks og góðs vinnsluárangurs. Sem burðarefni er hægt að gera það að sniðum, rörum, háum rifnum plötum af ýmsum þversniðum vegna framúrskarandi vinnsluárangurs, til að gefa fullan leik á möguleikum efnisins og bæta stífni og styrk íhlutanna . Þess vegna er álfelgur ákjósanlegi léttur byggingarefni fyrir vopn létt. Í flugiðnaðinum er ál ál aðallega notuð til að framleiða flugvélar, þil, langa geisla og honing bars; Í geimferðariðnaðinum er álblöndu mikilvægt efni fyrir sjósetningarbifreiðar og geimfar burðarhluta. Á sviði vopnanna hefur álblöndur verið notaður í fótgönguliðsbifreiðum og brynvörðum flutningabifreiðum. Nýlega þróuðu howitzer byssufestingarnar nota einnig mikinn fjölda nýrra álfelgefna. Undanfarin ár hefur notkun álfelgur í geimferðariðnaðinum minnkað, en það er samt eitt helsta skipulagsefni í heriðnaðinum. Þróunarþróun ál málmblöndur er að stunda mikla hreinleika, mikla styrk, mikla hörku og háhitaþol. Álblandblöndurnar sem notaðar eru í heriðnaðinum eru aðallega með ál-lithium málmblöndur, ál-kopar málmblöndur (2000 seríur) og ál-sink-seglesíum málmblöndur (7000 seríur). Nýju ál-litíum málmblöndurnar eru notaðar í flugiðnaðinum og er spáð að þyngd flugvélar lækki um 8 ~ 15%; Ál-litíum málmblöndur verða einnig uppbyggingarefni frambjóðenda fyrir geimfar og þunnveggra eldflaugarskeljar. Með örri þróun geimferðaiðnaðarins er rannsóknaráhersla ál-lithium málmblöndur enn að leysa vandamálið af lélegri hörku í þykktarstefnu og draga úr kostnaði. 2. Magnesíum málmblöndur sem léttasta málmefni málmefni, magnesíumblöndur hafa röð af einstökum eiginleikum eins og léttum þyngdarafl, miklum sértækum styrk og sértækum stífni, góðum demping og hitaleiðni, sterkri rafsegulvarnargetu og góðum titring Uppfylltu þarfir hersviða eins og geimferða, nútíma vopn og búnað. Magnesíum málmblöndur eru mikið notaðar í herbúnaði, svo sem tanka sætisgrindum, speglum yfirmannsins, speglum Gunner, gírkassahúsum, vélasíusætum, vatnsinntak og útrásarrör, loftdreifingarsæti, olíudæluhús, vatnsdæluhús, olíuhitaskipti, olíusíuhús, loki hlíf, öndunarvélar og aðrir hlutar ökutækja; Taktísk loftvarnir eldflaugar stoðhólf og loftskinn, veggspjöld, styrkingarrammar, stýriplötur, þil og aðrir eldflaugarhlutir; orrustuþotur, sprengjuflugvélar, þyrlur, flutningaflugvélar, radar í lofti, eldflaugar á yfirborði, sjósetningarbifreiðum, gervihnöttum og öðrum íhlutum geimfaranna. Magnesíum málmblöndur eru léttar að þyngd, góðir í sérstökum styrk og stífni, gott í titrings minnkun, rafsegultruflunum og sterk í hlífðargetu, sem geta uppfyllt kröfur hernaðarafurða um þyngdartap, hávaða frásog, höggdeyfingu og geislunarvernd. Það gegnir mjög mikilvægri stöðu í smíði geimferða og þjóðarvarna og er lykiluppbyggingarefni sem þarf til flugvéla, gervitungla, eldflaugar, bardagamanna, skriðdreka og annarra vopna og búnaðar. 3. Titanium álfelgur Títan álfelgur hefur mikinn togstyrk (441 ~ 1470MPa), lítill þéttleiki (4,5g/cm³), framúrskarandi tæringarþol, ákveðinn háhitaþol styrkur við 300 ~ 550 gráðu og góðan hitaáhrif á lágmark og er tilvalin Léttur byggingarefni. Titanium ál hefur virkni einkenni ofurplasticity. Með því að nota ofurplastamyndunartengingartækni er hægt að búa til álfelgin í vörur með flóknum formum og nákvæmum víddum með litla orku og efnisneyslu. Notkun títanblöndu í flugiðnaðinum er aðallega til að gera uppbyggingarhluta flugvéla, lendingarbúnað, stuðningsgeislar, vélarþjöppu diska, blað og liðir; Í geimferðariðnaðinum er títanblöndur aðallega notaður til að búa til álagsberandi íhluti, ramma, gashólk, þrýstihylki, hverfladæluhylki, solid eldflaugarvélar og stúta og aðra hluta. Snemma á sjötta áratugnum var iðnaðarhreint títan notað til að framleiða hitahlífar, halarhlífar, hraðakvilla og aðra burðarhluta aftari skrokksins á sumum herflugvélum; Á sjöunda áratugnum stækkaði notkun títan málmblöndur í mannvirkjum flugvéla til að blakta rennibraut, álagsberandi þil, lendingargeisla og önnur helstu burðarvirki; Síðan á áttunda áratugnum hefur notkun títan málmblöndur í herflugvélum og vélum aukist hratt, frá bardagamönnum til stórra hernaðarsprengjuflugvéla og flutningsflugvéla. Notkun þess í F14 og F15 flugvélum stendur fyrir 25% af burðarþyngd og notkun þess í F100 og TF39 vélum nær 25% og 33% í sömu röð; Eftir níunda áratuginn hafa títan álefni og vinnslutækni náð frekari þróun og B1B flugvélar þarf 90402 kg af títan. Meðal núverandi títan málmblöndur fyrir geimferð, það mest notað er fjölnota A+B gerð Ti -6 al -4 v Alloy. Undanfarin ár hafa Vestur- og Rússland þróað tvær nýjar tegundir af títan málmblöndur, nefnilega hástyrk, hástigleika, suðu og myndanleg títan málmblöndur og háhita, hástyrk, logavarnar títan málmblöndur. Þessar tvær háþróuðu títanblöndur hafa góða möguleika á umsóknum í framtíðar geimferðaiðnaði.

Með þróun nútíma hernaðar þarf herinn fjölhæf háþróað Howitzer kerfi með miklum krafti, langdrægni, mikilli nákvæmni og skjótum viðbragðsgetu. Ein lykil tækni háþróaðra howitzer kerfa er ný efnistækni. Léttvigt á sjálfknúnum stórskotaliðs turrets, íhlutum og léttum brynvörðum ökutækjum er óhjákvæmileg þróun í þróun vopna. Undir forsendu að tryggja gangverki og vernd eru títan málmblöndur mikið notaðir í hervopnum. Notkun títanblöndu í 155 stórskotaliðsbremsu getur ekki aðeins dregið úr þyngd, heldur einnig dregið úr aflögun byssu tunnunnar af völdum þyngdaraflsins og bætt á áhrifaríkan hátt skotnákvæmni; Nokkrir flóknir íhlutir á aðal bardaga skriðdrekum og þyrlu-and-tank fjölnota eldflaugum er hægt að búa til úr títanblöndu, sem getur ekki aðeins uppfyllt árangurskröfur vörunnar heldur einnig dregið úr vinnslukostnaði íhluta. Í langan tíma í fortíðinni var beiting títan málmblöndur mjög takmörkuð vegna mikils framleiðslukostnaðar. Undanfarin ár eru lönd um allan heim að þróa virkan títanblöndur með litlum tilkostnaði, en draga úr kostnaði þurfa þau einnig að bæta afkomu títanblöndur. Í mínu landi er framleiðslukostnaður Títan málmblöndur enn tiltölulega mikill. Með smám saman aukningu á notkun títan málmblöndur er að leita að lægri framleiðslukostnaði óhjákvæmileg þróun í þróun títan málmblöndur. 4. Samsett efni 4.1 plastefni sem byggir á samsettum efnum sem byggir á plastefni sem byggir á plastefni hafa góða myndunarvirkni, mikinn sértækan styrkur, mikill sérstakur stuðull, lítill þéttleiki, þreytuþol, högg frásog, efnafræðileg tæring, góðir dielectric eiginleikar, lítil hitaleiðni og önnur. Einkenni og eru mikið notuð í heriðnaðinum. Skipta má plastefni sem byggir á plastefni í tvo flokka: hitauppstreymi og hitauppstreymi. ThermoSsetting plastefni sem byggir á samsettum efnum er tegund af samsettu efni sem er byggt á ýmsum hitauppstreymi kvoða og bætt við með ýmsum styrkandi trefjum; Þó að hitauppstreymi sé tegund af línulegu fjölliða efnasambandi sem hægt er að leysa upp í leysum, mýkta og bráðna í seigfljótandi vökva þegar það er hitað og hert í fast efni eftir kælingu. Samsett efni sem byggir á plastefni hafa framúrskarandi yfirgripsmikla eiginleika, auðvelda undirbúningstækni og mikið hráefni. Í flugiðnaðinum eru samsett efni sem byggir á plastefni notuð til að framleiða flugvélar vængi, skrokk, kanarða, lárétta hala og vélarleiðir; Á geimferðarreitnum eru samsett efni sem byggir á plastefni ekki aðeins mikilvæg efni fyrir stýringar, ratsjár og loftinntak, heldur er einnig hægt að nota það til að framleiða hitauppstreymisskel brennsluhólfsins í fast eldflaugar. Ablative hitaþolið efni fyrir stúta vélarinnar. Nýju cyanat plastefni samsett efni sem þróað var á undanförnum árum hafa kosti sterkrar rakaþols, góðra dielectric eiginleika örbylgjuofns og góðan víddarstöðugleika. Þau eru mikið notuð við framleiðslu á burðarhluta í geim- og framhaldi og álagandi burðarhluta flugvéla og ratsjárloftnethlífar. 4.2 Málm-byggð samsett efni málmbundin samsett efni hafa mikinn sértækan styrk, háa sértækan stuðul, góðan háhitaafköst, lágan hitauppstreymistuðul, góðan víddarstöðugleika og framúrskarandi raf- og hitaleiðni. Þeir hafa verið mikið notaðir í heriðnaðinum. Ál, magnesíum og títan eru helstu fylkingar á samsettum efnum sem byggjast á málmi og almennt er hægt að skipta um styrkingarefnin í þrjá flokka: trefjar, agnir og hvísl. Meðal þeirra hafa samsett efni sem styrkt er úr áli komið inn í sannprófun líkansins, svo sem að vera notuð í F -16 bardagamönnum sem ventral fins í stað ál málmblöndur, og stífni þeirra og lífið er mjög bætt. Kolefnis trefjar styrkt ál- og magnesíum-byggð samsett efni hafa mikinn sérstakan styrk, nálægt núll hitauppstreymistuðul og góðum víddar stöðugleika, og eru notaðir með góðum árangri til að búa til gervi gervihnatta sviga, L-hljómsveitar planar loftnet, geimsjónauka, gervi gervihnattaskipta parabolic loftnet,, geimsjónauka, gervi gervihnattaskipta loftnet,, loftnet,, geimsjónauk osfrv.; Silicon karbíð ögn styrkt ál-byggð samsett efni hafa góða háhitaárangur og slitþol og er hægt að nota það til að búa til eldflaugar, eldflaugaríhluta, innrauða og leysir leiðsagnarkerfi íhluta, Precision Avionics tæki osfrv.; Kísil karbíð trefjar styrkt títanbundin samsett efni hafa góða háhitaþol og oxunarþol og eru tilvalin byggingarefni fyrir háa þrýsting-til-þyngdarhlutfall vélar. Þeir hafa farið inn í prófunarstig háþróaðra véla. Á sviði vopnageirans er hægt að nota samsett efni sem byggir á málmi til að nota stórfelldan hala sem er fargað Sabot Armor-Piercing skotfæri, andstæðingur-helicopter/and-tank fjölnota eldflaugar fastar vélarskeljar og aðrir hlutar til að draga úr þyngd stríðshöfuð og bæta bardaga getu. 4.3 Keramik-undirstaða samsetningar keramik-byggð samsetningar eru almennt hugtak fyrir efni sem eru styrkt með trefjum, whiskers eða agnum og sameinuð keramikmassa með ákveðnu samsettu ferli. Það má sjá að keramik-byggð samsett eru fjölfasa efni sem samanstendur af öðrum fasa íhluta sem er kynntur í keramik fylki. Það sigrar eðlislæga sminnleika keramikefna og hefur orðið einn virkasti þáttur núverandi rannsókna á efnisvísindum. Keramik-byggð samsett hafa einkenni lítillar þéttleika, mikill sértækur styrkur, góðir hitatæknieignir og hitauppstreymi og eru eitt lykilatriðið til framtíðarþróunar hernaðariðnaðarins. Þrátt fyrir að keramikefni hafi góða háhitaárangur eru þau mjög brothætt. Aðferðir til að bæta sminnleika keramikefna fela í sér að herða fasabreytingar, herða microcrack, dreifða málmherðingu og stöðugri trefjarherðingu. Keramik-byggð samsett eru aðallega notuð til að búa til stútventla fyrir gasturbínuvélar flugvélar, sem gegna mikilvægu hlutverki við að bæta þrýsting-til-þyngdarhlutfall véla og draga úr eldsneytisnotkun. 4.4 Kolefni-kolefnis samsetningar Kolefni-kolefnis samsetningar eru samsetningar sem samanstanda af styrkingum koltrefja og kolefnismassa. Kolefnis-kolefnissamsetningar hafa röð af kostum eins og miklum sérstökum styrk, góðum hitauppstreymi, sterkri uppsveifluþol og frammistöðu. Þróun kolefnis- og kolefnis samsettra efna er nátengd ströngum kröfum geimferðatækni. Síðan á níunda áratugnum hafa rannsóknir á kolefnis- og kolefnissamsettum efnum farið inn á það stig til að bæta árangur og stækka forrit. Í heriðnaðinum er mest auga-smitandi notkun kolefnis- og kolefnis samsettra efna andoxunar kolefnis-kolefnis nef keilan og vænginn sem er leiðandi brún geimskutlunnar og stærsta kolefnis kolefnisafurðin er bremsuklossinn á supersonic flugvélar. Samsett efni kolefnis og kolefnis eru aðallega notuð sem ablative efni og hitauppbyggingarefni í geimferð. Nánar tiltekið eru þeir notaðir sem nef keiluhettur af eldflaugum á milli eldflaugar, solid eldflaugar stút og væng leiðandi brúnir geimskutla. Sem stendur er þéttleiki háþróaðs kolefnis kolefnis stútsefna 1,87 ~ 1,97 g/rúmmetra og styrkur hringsins er 75 ~ 115 MPa. Nýlega þróuðu langdrægar eldflaugar endahúfur millilandaflata eru næstum öll úr kolefnis-kolefnis samsettum efnum. Með þróun nútíma flugtækni eykst hleðslumassi flugvélarinnar og lendingarhraði flugsins eykst, sem setur hærri kröfur um neyðarhemlun flugvélar. Samsett efni kolefnis og kolefnis eru létt, háhitaþolið, taka mikið magn af orku og hafa góða núningseiginleika. Bremsuklossar úr þeim eru mikið notaðir í háhraða herflugvélum. 5. Ultrahár styrkur stál öfgafullur styrkur stál er stál með ávöxtunarstyrk og togstyrk yfir 1200 MPa og 1400 MPa í sömu röð. Það er rannsakað og þróað til að uppfylla kröfur um mikla sértæk styrkleika í skipulagi flugvéla. Vegna stækkunar á notkun títan málmblöndur og samsettra efna í flugvélum hefur magn stáls sem notað er í flugvélum minnkað, en lykilhleðsluhlutirnir í flugvélum eru enn gerðir úr öfgafullum styrkleika stáli. Sem stendur er alþjóðlega fulltrúi lág-alloy öfgafulls hástyrkur 300m dæmigerður stál fyrir lendingarbúnað flugvélar. Að auki er lág-alloy öfgafullur styrkur stál D6AC dæmigerður hlífðarefni eldflaugarvélar. Þróunarþróunin á mjög háum styrkstáli er að bæta stöðugt viðnám hörku og streitu tæringar en tryggja mjög háan styrk. 6. Háþróaðir háhita málmblöndur Háhita málmblöndur eru lykilefni fyrir raforkukerfi. Háhita málmblöndur eru málmblöndur sem þolir ákveðið álag við hátt hitastig 600 ~ 1200 gráðu og hafa oxun og tæringarþol. Þau eru ákjósanleg efni fyrir túrbínuskífu í geimferðum. Samkvæmt mismunandi fylkishlutum er háhita málmblöndur skipt í þrjá flokka: járn byggð, nikkel-undirstaða og kóbalt byggð. Fyrir sjöunda áratuginn voru vélar hverfla diskar úr fölsuðum málmblöndur með háhita, þar sem dæmigerðar einkunnir voru A286 og Inconel 718. Á áttunda áratugnum notaði GE í Bandaríkjunum hratt storknað duft Rene95 ál Hlutfall þess og þyngd og jók verulega rekstrarhita þess. Síðan þá hafa duft málmvinnsla hverfla diskar þróast hratt. Undanfarið hafa Bandaríkin tekið upp háhitamyndun með eldhitanum sem er framleiddur með hraðri storknunarferli með úðaútfellingu. Í samanburði við háhita málmblöndur er ferlið einfalt, kostnaðurinn minnkar og það hefur góða mynd af vinnslu. Það er undirbúningstækni með mikla þróunarmöguleika. 7. Volfram álflautrið hefur hæsta bræðslumark meðal málma. Framúrskarandi kostur þess er sá að hábræðslumarkið færir góðan styrk háhita og tæringarþol gegn efninu, og það hefur sýnt framúrskarandi einkenni í hernaðinum, sérstaklega í vopnaframleiðslu. Í vopnageiranum er það aðallega notað til að gera stríðshöfða ýmissa brynjubrota. Volfram málmblöndur betrumbæta korn af efnum og lengja stefnumörkun kornanna með duftmeðferðartækni og stórum aflögun styrkingu tækni og bæta þar með hörku og skarpskyggni efna. Volfram kjarnaefni 125ⅱ brynjapalls fyrir aðal bardagatanka sem þróaðir eru í mínu landi er W-Ni-Fe. Það samþykkir breytilegan þéttleika sintrunarferli og meðalárangur nær togstyrk 1200 MPa og lenging meira en 15%. Bardagatæknivísitalan er að komast í 600 mm þykkt einsleitt stálvopn í 2000 metra fjarlægð. Sem stendur eru wolfram málmblöndur mikið notaðir í aðal bardaga skriðdreka með stóru stærðarhlutfall brynja-götandi skotfæri, litlum og meðalstórum loftvarnarbrynjubretti og skothríðum og hreyfiorku með ofni. Þetta gerir það að verkum að ýmsir brynjubrettir hafa öflugri skarpskyggni. 8. Sambönd samsettra efnasambanda hafa langdrægar skipulögð Superlattice mannvirki og viðhalda sterkri málmbindingu, sem gefur þeim marga sérstaka eðlisfræðilega og efnafræðilega eiginleika og vélræna eiginleika. Intermetallic efnasambönd hafa framúrskarandi hitastyrk og hafa orðið mikilvægt nýtt háhitaskipulagsefni sem hefur verið rannsakað með virkum hætti heima og erlendis undanfarin ár. Í heriðnaðinum hafa milliliður efnasambönd verið notuð til að framleiða hluta sem bera hitaálag, svo sem JT90 gasturbínuvélarblöðin framleidd af bandaríska fyrirtækinu Puao, Rotor Blades af litlum flugvélum framleidd af bandaríska flughernum með Titanium ál,, framleidd osfrv., Og Rússland notar títan ál samhliða efnasambönd í stað hitaónæmra málmblöndur sem stimplatoppar, sem bætir mjög afköst vélarinnar. Á sviði vopnageirans er efni forþjöppu túrbínunnar K18 k18 nikkel byggð háhita ál. Vegna mikils sérþyngdar og mikils upphafs tregðu hefur það áhrif á hröðunarafköst geymisins. Notkun títan álfalsambanda og oxunarafurðir þeirra hafa bætt afköst tanksins til muna.