跟着当代军事科技的不休希望，督促列国对兵器装置的机能提议了更高的请求。由于军用新材料也许餍足兵器械料强韧化、轻量化、多功效化和高效化的希望请求，督促兵工新材料的研讨相当茂盛。

先进金属构造材料

1.变形镁合金

变形镁合金有很高的比强度、比刚度和塑性，是航空航天范畴中最有出路的金属构造材料之一，座舱架、吸气管、导弹舱段、壁板、蒙皮、直升机上机闸等多数采取镁理合金制件。有研讨说明采取镁合金部件取代铝合金，也许处理铝合金机翼的疲钝题目。

今朝，关于镁合金的研讨和开辟已根本老练，多个品牌的变形镁合金曾经开辟出来。比如：耐热镁合金、耐蚀镁合金、阻燃镁合金、高强韧镁合金以及超轻变形Mg-Li合金。

个中，镁锂合金的研讨相当灵活，美国、日本、俄罗斯在理论和应用开辟方面都做了不少研讨，我国也有一些单元实行前期研讨，如东北大学和哈尔滨产业大学。今朝重要应用在歼击机和枪械方面，如喷气式歼击机“洛克希德F-80”以及“B-36”轰炸机都应用这类镁合金。

耐热镁合金今朝重要在往稀土镁合金方位研讨，如美国开辟的QE22和WE44镁合金具备相当高的高温强度，已应用到直径1m的“维热尔”火箭壳体的制做上，抬高了其航行机能。

阻燃镁合金今朝的研讨也是向稀土化方位希望。这方面上海交通大学轻合金周详成型国度工程研讨重心研讨成就丰富，他们开辟出的参与铍和稀土元素的镁合金已胜利的应用到了轿车变速箱壳盖的产业实验，笃信在兵器请求强量化配景下，这类镁合金在军事产业上会有很大的应用前程。

2.先进钛合金

钛是20世纪80年月走向产业化临盆的一种重大金属。也是一种对经济和国防具备重大意义的新式金属。钛合金与镁合金类似，它密度小、强度高、耐高和蔼抗腐化性好等益处，在航空航天和军事范畴中获患了宽广应用，包含军用、民用飞机、航空鼓动机、导弹、舰艇、核反映堆以及轻型火炮等。为了夸大钛合金在军事方面的用处，重要实行了下列几个方面的研讨。

图：F35的铝合金大框铸造部件，与最后制品之间的相比

（1）高强韧性，美国开辟的Ti钛合金抗拉强度高、断裂韧性高、耐疲钝性好、铸造机能优良，已应用在B飞机升降架系统和火箭鼓动机促进剂储箱和导管等部件。此外美国钛金属公司Timet分部研发的一种新式抗氧化、超高强钛合金β21S在℃具备优良的抗氧化机能，可在℃下恒久做事。冷、热加工机能优良，可制成0.mm的箔材。已被美国国度宇航局断定用做硅/钛复合材料的基体材料，并将用于美国航天飞机的机身和机翼壁板。

（2）耐高温性，这项做事最先于20世纪50年月早期，英国、美国和俄罗斯在这方面具备先进水准，英国的IMI、IMI钛合金，美国的Ti、俄罗斯的BT18Y、BT36、BT37曾经用在了军用飞机鼓动机上。

（3）阻燃性，20世纪80年月美国的两家公司研发出对不断焚烧不敏锐的钛合金AlloyC（Ti-），它具备较高的室温强度，并具备优良的室和蔼高温塑性、蠕变和疲钝机能，已用于F鼓动机。我国研发的Ti-40阻燃机能与美国的Ti-相当，也用于我国新式的战役机鼓动机上。我国的℃高温钛合金TI60还处于研发阶段。

3.超高强度钢

超高强度钢是顺从强度和抗拉强度别离超出MPa和MPa的钢，它是为了餍足飞机构造上请求高比强度的材料而研讨和开辟的。

Aermetl00是美国Carpenter本领公司研发的高合金超高强度钢。已披用于F-22、F-18E/F等先进飞机的升降架。美国近期又开辟出一种后继钢，称Aermet，比Aermet强度高10％，KIc达70MPa。

以Aermet为材料的F/A-22升降架

SFGHITEN、NANOHITEN、ERW和HISTORY此日本JFE公司近来开辟出的几种高强度钢。个中SFGHITEN为含Nb系列高强度IF钢板，重要应用目标是汽车车身外板，NANOHITEN是强度级别为MPa的热轧钢板，其特点是塑性好、扩孔率高，具备优良的翻边成形机能和稳固的力学机能。可应用于种种巩固件、臂类与梁类零件。ERW和HISTORY是JFE针对飞机悬架系零部件开辟的高强度钢管，强度级别也是MPa。该材料具备优良的液压成形机能，已最先应用于飞机悬架系统的臂类零件。

Stelco公司近来开辟出了一种代号为SteIRMM的高强度微合金，具备优良的断裂韧性，经实验其断裂韧性比通常钢高22%左右，并已投放商场。国内鼓动机、直升机传动材料本领相当掉队，北京航空材料研讨院已自助开辟出适应某型号飞机鼓动机的刚毅度钢。

4.金属间化合物

金属间化合物材料本领仍处在谋求希望阶段，美国GE公司将Ti-48Al-2Nb-2Crγ型合金精铸成CF6-80CZ鼓动机涡轮叶片，大地试车获取胜利。惠普公司也拟遵循Caesar策动在F鼓动机上试车。对镍铝化台物也在实行宽广的研讨做事，俄罗斯频年开辟胜利了BKHA-1B和BKHA-2M。前者以Nl3Al为基、后者以N3Al+NaAl为基。已别离用于鼓动机静子叶片和导向叶片涂层材料。海外表铌基体中参与Si，孕育Nb3Si或Nb3Si2金属间化合物。做为巩固体，孕育Nb-Si复合材料，其耐温才能比单晶合金抬高～℃。

真空熔炼制备金属间化合物

铸造加工金属间化合物

5.复合材料

材料科学的希望培育了高强度、高模量、低比重的碳纤维，进而打开了先进复合材料的时间。日本于年首先首创了聚丙烯腈（PAN）基碳纤维，并于60年月初投入产业化临盆，70年月中期出生了以碳纤维为巩固相的先进复合材料。碳基巩固具备无可相比的高比强度及高比刚度性质及耐腐化、耐疲钝特点，特别合用于航空飞机和航天飞机。PAN碳基纤维较早时辰是T级其余用于兵器装置上，20世纪60年月末，美国开辟出了硼纤维巩固的环氧树脂复合材料，年胜利应用于F-14战役机尾翼上，尔后又有F-15、F-16、米格-29、幻影0、F/A-18等复合材料尾翼问世。此时通常一架军用飞机的垂尾、平尾全采取复合材料，可占总重的5%左右。经历今后的希望，今朝的飞机上复合材料用量到20%～50%不等，如美国的B-2战役机约莫占50%左右，机身大部份为复合材料。

波音实行静力实验，图中看来其全复合材料柔性机翼也许蜿蜒到甚么水准

复合材料除了在军用飞机上有赶上奉献，在导弹弹头上也洪量应用，复合材料最先应用在导弹弹头的是层压玻璃/酚醛复合材料，后来发掘不够，孕育了模压高硅氧/酚醛。今朝，科学家开辟出了更好的碳/碳复合材料，碳/碳复合材料具备低密度（2.0g/cm3）、高比强、高比模量、高导热性、低膨胀系数，以及抗热冲锋机能好、尺寸稳固性高级益处，是今朝在℃以上应用的独一备选材料，最高理论温度更高达2℃，是以被觉得是最有希望出路的高温材料。近期研发的导弹头帽险些都采取了碳/碳复合材料。今朝为了抬高导弹的阻滞才能，由开辟出碳/酚醛复合材料用做导弹弹头的防热层。此外表固体火箭鼓动机的喷管上，材料也不休鼎新，从最先的金属到后来的金属/非金属，此刻一最先哄骗碳/碳复合材料，使导弹的机能得到很大的抬高。

军努力能材料

1.纳米隐身段料

美、俄、法等军事强京都把纳米隐身段料做为新一代的隐身段料实行谋求和研讨，并对纳米材料的微波电磁谱理论、材料系列、制备法子、机能表征等实行了系统研讨，研发出了多种不同构造的纳米隐身段料，取患了本性性希望。

图：B2保护隐身涂层

年，日本采取纳米碳管与磁性汲取剂复合，打算了纳米材料吸波涂层，吸波机能有肯定的抬高，在此底子上，具备更显然的形态、磁晶、应力各向异性的二维纳米构造磁性金属薄膜逐步引发了人们的注意。

20世纪末，美国研发出的“超黑粉”纳米隐身段料，对雷达波汲取率抵达99%,这类“超黑粉”纳米隐身段料理论上是用纳米石墨做汲取剂制成的石墨热塑性复合材料和石墨环氧树脂复合材料，不但汲取率大，况且在低温下仍坚持优良的韧性。

0年俄罗斯胜利哄骗了纳米晶体膜的高磁花费和高磁导率特点，制备了20nm的超薄型多层膜毫米波吸波材料,具备优良的隐身功效。

法国研发的一种磁性多层膜宽频带纳米隐身段料，它是由粘结剂和纳米级微屑填充材料组成，也许汲取超高频的电磁波，纳米级由超薄未必型磁性薄层及绝缘层组成，非晶态磁性材料层为具备高磁导率的铁磁性材料，层厚度为3nm,绝缘层为碳或许无机材料，厚度为5nm，在50MHz～50GHz频次范畴内具备优良的吸波机能。

国内从20世纪80年月末也始终

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