碳纤维 - 碳纤维被誉为"黑色黄金",具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等优异性能,是军事强国必争的战略材料 [3][4][6] - 碳纤维制造工艺复杂精细,日本在关键技术突破上领先,使复合材料具备优异抗疲劳性能和环境适应能力 [8] - F-35战斗机采用35%碳纤维复合材料大幅降低重量,碳纤维成为衡量武器先进性能的重要标志 [9] - 发达国家正重点突破碳纤维、先进树脂和制造技术三个方向,中国已将碳纤维列为国家重点支持项目 [10] 超材料 - 超材料通过结构设计突破自然规律限制,具有重要军事应用价值,可对武器装备产生革命性影响 [14][16] - 超材料在隐身技术方面表现突出,F-35战斗机和DDG1000驱逐舰均应用了超材料隐身技术 [18] - 美国开发出可在33~44 GHz波段实现可调的负折射率材料,以及透波率可控人工复合蒙皮材料 [19] - 加拿大研制的"量子隐身"材料能使物体在可见光和红外探测下完全隐身 [20] - 超材料还可应用于天线系统,雷神公司开发的双频段GPS天线大幅拓展了工作带宽 [23] 石墨烯 - 石墨烯是最薄最坚硬的纳米材料,具有超强导电导热性,在军事高技术领域应用潜力巨大 [28] - 石墨烯器件可使计算机运算速度比硅基处理器高1000倍,对装备模拟和情报分析有重要意义 [30] - 美国开发出基于石墨烯的智能隐形眼镜,可使士兵获得夜视能力 [31] - 石墨烯抗冲击能力是钢的10倍,与蛛丝复合后强度可达天然蛛丝的3.5倍,可用于高性能防弹衣 [32] - 石墨烯红外隐身涂层可通过改变反射光波长实现军事伪装 [33] 装甲防护材料 - 现代战争对装甲防护要求越来越高,主要材料包括防弹玻璃、钢板、陶瓷、高强玻纤等 [37] - 防弹玻璃采用夹层复合技术,PVB中间膜粘结的玻璃具有优秀抗冲击性能 [38] - 装甲钢发展为高硬度和超高硬度系列,通过调整碳含量改变硬度 [40] - 防弹陶瓷中碳化硼性能最好但价格昂贵,碳化硅有望成为氧化铝的升级产品 [42] - 芳纶复合材料用于防弹头盔和装甲,美军M1坦克采用"钢+Kevlar+钢"复合装甲 [44] 隐身涂料 - 隐身涂料通过控制目标特征信号降低被探测概率,是现代隐身技术的重要组成部分 [47][49] - 雷达隐身涂料包括铁氧体、羰基铁、陶瓷、放射性同位素和纳米吸波涂料等类型 [52][53] - 红外隐身涂料采用橡胶树脂,与多种涂料配套性好,是当前最重要的隐身涂料品种 [54] - 激光隐身主要依靠吸收材料,需解决多频谱兼容问题,是新的研究热点和难点 [55][56] - 可见光隐身采用迷彩方法,包括保护迷彩、仿造迷彩和变形迷彩三种形式 [57] 3D打印技术 - 3D打印技术因数字化、智能化复制能力成为国防军工领域"新贵" [67] - 美国空军将3D打印纳入战略计划,用于飞机发动机零部件和电子元器件的制造与维护 [71] - 韩国使用DMT技术3D打印修复F-15K战机钛合金部件,几乎立即完成修复 [75] - 俄罗斯3D打印无人机仅用31小时完成制造,成本低于20万卢布,可在任意表面起降 [79] - 中国在战机零部件制造中应用3D打印技术,部分参阅战机采用了3D打印部件 [80]
军工材料盘点:国防领域6大前沿新材料和关键技术(13311字)
材料汇·2025-07-02 23:29