中国军用新型材料的研制Zhongguo junyong xinxing cailiao de yanzhidevelopment of China military advanced materials
中国军用航天、航空、电子、兵器、舰艇和核工业材料等的研究与试制。军用新材料是实现武器装备现代化的基础和关键。通常军事应用需要以下一些新材料:
❶为实现武器装备的“轻质化”和“小型化”,需要有高比强度和高比模量的新材料;
❷研制高性能和高推重比的发动机,需要耐更高温度的材料;
❸航空、航天器和导弹弹头等在稠密大气层中高速飞行会受到严重的气动加热和高速气流的冲刷,需要有轻质、防热和隔热的新材料;
❹提高武器的隐蔽性和生存能力,需要能吸收电磁波、红外线和光波的隐身材料;
❺使武器系统具有全天候作战能力,需要能耐各种恶劣作战环境的新材料;
❻随着武器装甲防护技术的发展,需要高抗破甲和穿甲能力的材料;
❼提高武器的隐蔽性和生存能力,还需要良好的阻尼、减振和降噪音的材料;
❽武器的轻质和多功能,要求有结构/防热/隐身/抗核等两种或多种功能于一身的多功能材料;
❾研制超大规模集成电路、激光制导系统、红外制导系统和红外夜视仪等,需要光电对抗与防探测特性的新材料。为确保材料应用的稳定性、重复性和可靠性,要求用新的理论、方法、工艺、检测、表征和质量控制等技术研制军用新材料及其构件。
中国新材料研制计划包括先进复合材料、新型功能材料、高性能结构材料和其他高技术新材料的研制。采取的研制方针是“军事需求牵引、技术发展推动”和“有限目标,突出重点”。在此方针的指导下,新材料研制工作取得了很大成绩:先进复合材料已从制造非承力构件和次承力构件发展到制造机身和机翼等主承力构件。新型功能材料,像弹头防热材料,经历了玻璃纤维增强、高硅氧纤维增强、陶瓷基和三向细编碳/碳四代防热材料,现已进入了第五代防热材料的研究。阻尼、减振和降噪音材料已形成了IN和YIZ等系列,成功地解决了“长征3”号运载火箭平台与仪器舱段、 “东方红2”号卫星姿态控制系统和战略导弹弹上仪器等的安装减振问题。高性能结构材料,像铝合金、钛合金、金属间化合物、高温合金、不锈钢、粉末冶金、单晶体、高温高韧性陶瓷和抗氧化耐热碳/碳结构材料等都取得了重大进展,得到了广泛的应用。在对高温超导材料、纳米材料、智能材料、多功能材料和梯度功能材料等高技术新材料开展的探索性研究方面也取得了一定的进展。另外,在性能表征、质量控制、失效分析、模拟技术、断裂破坏理论、结构性能试验和专家系统等应用基础研究方面也取得了长足进步。总之,中国已经研制了多种结构的和功能的军用新材料,基本上满足了武器装备发展的需要,也为今后国防工业发展打下了基础,同时促进了相关民用工业的发展。